申論 1請回答下列問題：㈠試詳述離心泵（centrifugal pump）操作時的氣縛（air bound）與孔蝕（cavitation）現象，並說明避免方法。（10 分）㈡試詳述雷諾類似律（Reynolds analogy）與契爾頓-柯爾本類似律（Chilton-Colburnanalogy）。（10 分）
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申論 2有一離心泵在1800 rpm 轉速下操作時，揚程（head）為200 ft，輸入功率（power input）為175 hp，容量（capacity）為3000 gal/min。若泵的轉速降低到1200 rpm，則其揚程、容量和輸入功率有什麼影響？如果離心泵葉輪直徑從12 吋變為10 吋，而轉速保持恆定在1800 rpm，這些變量會有什麼變化？（20 分）
申論 3以填充塔洗滌含有空氣和氨的氣體混合物。氣體以20 moles/hr 流量進入塔，氨的莫耳分率（mole fraction）為0.005。水流量為20 moles/hr。塔直徑為2 ft，高4 ft。在25℃和1 大氣壓下操作。填充材為1/2 吋拉西環（Raschig rings）。對於該填料和氨-空氣系統，總氣壓為1 atm 時，H = 5.31 G0.1 L-0.39，H 單位為ft，G 和L 分別為GG氣體與液體流通量，單位為lb/hr-ft2。平衡關係由P = x 表示，其中P 是氨分壓（atm），x 是莫耳分率。若忽略水蒸氣，且假設氣膜控制質量傳送。試估算不同操作程序時，氨的回收率（%）：㈠逆流操作時。（10 分）㈡平行流操作時。（10 分）
申論 4如圖示平行流向（parallel flow）雙套管熱交換器，外管的冷凝蒸汽（condensing steam）將內管壁溫度保持在T。基於初始溫度差可利用Sieder-Tate 經驗式計算熱傳係數：oNu = 0.023(Re)0.8(Pr)0.3式中Nu 為納瑟（Nusselt）數、Re 為雷諾（Reynolds）數、Pr為普蘭多（Prandtl）數。試就下列狀況分別評估溫度差T-T 作何變化？b2b1㈠內管直徑增為二倍，同時保持原質量流率（G）和管長度。（10 分）㈡質量流率增為二倍，同時保持原內管直徑和管長度。（10 分）ToGTTb1b2To
申論 5有一2 吋直徑排氣管，在底部儲有正辛烷。管道出口距離液面5 ft。溫度為31.5℃，總壓力為1 atm。正辛烷在31.5℃的蒸汽壓為20 mmHg。空氣吹過排氣管道的頂部，致管道頂部的正辛烷濃度可忽略不計。正辛烷的爆炸下限為1.0%（體積）。在31.5℃的空氣中正辛烷的莫耳擴散係數（CD）為0.577×10-3 lbmole/ ft．hr。AB㈠試計算正辛烷的蒸發速率是多少？（10 分）㈡距離管道頂端多遠處正辛烷濃度達到爆炸下限。（10 分）