化學工程 95 年輸送現象與單元操作考古題

不可壓縮牛頓流體在間隔為2H 之兩平行平板間做穩態層流時，速度分佈可表示成 ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛−

2 max H y 1 v v＝ 。試求最大速度（vmax）與平均速度（vav）間之關係。（10 分） 二、已知一填充床之整體密度（Bulk density）為1300 kg/m3，而固體填充材料之密度為 1500 kg/m3，求此填充床之空分率（void fraction）。（10 分）

水（密度＝980 kg/m3，黏度＝1.00×10-3 kg/m.s）以0.01 m3/s 之流量在直徑0.50 m 之 圓管內流動；若管長為1000 m，請問壓降為多少Pa？假設紊流時 1/4 Re 0.0791 f＝ 。 （20 分）

有一雙套管逆向熱交換器，熱流體進出口溫度分別為175℃及35℃，冷流體之進出 口溫度分別為30℃及45℃；求此熱交換器之總溫差∆T。（10 分）

一封閉之半圓球，由球面㈠及平面㈡所組成，求視因子（View factor）Fij。（15 分） 六、一面積為10 m2 之多層材料平板牆，隔開室外5℃冷空氣（h = 20 W/m2.K）及室內 25℃之溫暖空氣（h = 10 W/m2.K）。由外往內，此多層材料平板牆分別由水泥 （厚0.1 m，k = 1.00 W/m.K）、玻璃纖維（厚0.02 m，k = 0.05 W/m.K）及木材 （厚0.05 m，k = 0.25 W/m.K）所構成。問室內電熱器之功率需多少瓦（watt）方能 將室內之溫度維持於穩定之25℃？ （20 分） 七、在麥-泰法（McCabe-Thiele method）中，試說明：㈠q 線（或稱進料線）之定義； ㈡最大回流比及最小回流比之物理意義；㈢麥-泰法之最基本假設。（15 分）