化學工程 96 年輪送現象與單元操作考古題（共 5 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/chemical-engineering/96-%E8%BC%AA%E9%80%81%E7%8F%BE%E8%B1%A1%E8%88%87%E5%96%AE%E5%85%83%E6%93%8D%E4%BD%9C

第 1 題
流體在非圓管之管中流動，其水力半徑（hydraulic radius）如何計算？如何以此水
力半徑計算雷諾數（Reynolds number）？由圓管中流動求得之摩擦因數（friction
factor）對雷諾數所作之圖，是否可應用於流體在非圓管之管中流動？請針對層流（
laminar flow）與紊流（turbulent flow）二種情形分別討論。（20 分）

第 2 題
牛頓流體（Newtonian fluid）沿著垂直圓柱管外壁緩慢流下。圓柱管外壁半徑為R，液
膜厚度為
R
a
)1
( −
（液膜最外圍至圓柱管中心軸距離為aR ）。請求解液膜之流場。
（20 分）

第 3 題
一熱球懸浮於巨大靜止之流體中，熱球之表面溫度固定為
R
T ，流體之溫度為
∞
T ，熱
球之半徑及直徑分別為R 及D 。在無任何對流之情況下，請求得納塞數（Nusselt
number）之關係式。（20 分）

第 4 題
一同向流（co-current）套管式熱交換器之冷熱流進口溫差為40℃，出口溫差為20℃。
假設比熱及總熱傳係數均為定值。假如二個相同的熱交換器串聯連接在原來的熱交
換器之後，請問最後一個（即第三個）熱交換器之冷熱流出口溫差為多少？請顯示
中間之演導過程。（20 分）

第 5 題
對於一濕壁塔吸收氣體之系統，在氣體與液膜接觸時間極短之情形下，可以滲透模
式（penetration model）描寫此系統：
其中
max
v
為液膜表面之流速，
0
A
c 為成分A在液膜表面之濃度。請以變數轉換

求解A於液體中之濃度分布
Ac 。（20 分）

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。