工业通风考古题

1、工業通風期末考試題計算問答題(每小題1分，每附一個*，配分增加1分)會使用到的公式：氣罩前方中軸上的抽氣風速:Ux一 ；Q為抽氣風量，x為距氣罩距離，A為氣罩10x2 A注意:1.開口面積。在1 atm，20 C下動壓與風速的關係：VP (mmHzO) = (u/4)2: u (m/s) 為風速。 直徑固定導管的壓力損失：TP (mmH2O) =0.03 x L/dx VP: u (m/s)為導管風速，Q(m3/min)為導管風量，L (m)為導管長度，動壓。所有答案須使用方括號所指定的單位。(9分)選擇右圖中的號碼：(1) *全壓量測方式(1,2或(2) *動壓量測方式(1,2或(3)*靜壓

2、量測方式(1,2或3)。3)。3)。2.(22分)通風導管為穿越牆壁 須在導管中段設置一縮管，並於其後設置一 擴張管。令縮管前端、縮館後端、擴張管前端擴張管後端分別為1、2、3與點2與3相距2m最前端(點1)與最後端(點斷面積為0.008 m2，中段導管4)斷面積為0.004 m2。上一小洞，必4。4)(點導管2至d為導管管徑,VP ( mmH20)為導管(1)x有4.8 m3/min的空氣流由導管中通過。環境為1 atm, 20 Co縮管段的壓力關係為SP1 -SP2 = 1.1 (VP2 -VP1)(查閱技術手冊) 擴張管段的壓力關係為 TP3 -TP4 = 0.33(VP3 -VP4)(

3、查閱技術手冊) 點1的靜壓值為-10 mmH20點點點 點 點 點 點 點(8)11122223的風速為多少m/s。 的動壓VP1為多少 的全壓TP1為多少 的風速為多少m/s。 的動壓 的靜壓 的全壓 的動壓VP2為多少 SP2為多少 TP2為多少VP3為多少mmH20? mmH20?mmH20? mmH20? mmH20?mmH20?4.(9) *(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)點 點 點 點 點 點 點2334444*與3導管管徑為多少m?的全壓TP3為多少 的靜壓SP3為多少 的風速為多少m/s。 的動壓 的全壓 的靜壓 沿上圖VP4為多少TP4為多少SP4為多

4、少mmH20?mmH20?mmH20? mmH20? mmH20?x方向，繪出靜壓、動壓與全壓的變動情形。下游部分管段。分）在無限平面上一狹長開口（如右（20圖）。沿x軸與y軸的長度分別為 W與 L，且 W >> Lo z軸垂直於開口面，原點位 於開口中央。開口上每單位面積的吸氣流量 為q,於開口面上的垂直方向吸氣風速均勻 分佈。Q = qWLdx2 3/2x a積分公式:x2 2 a vx ax範圍包括點1上游與W（10分）假設開口是由sink均勻分佈所組成，證明沿 z軸方向，z方向的吸氣風 速為VzW2（5分）證明當（5分）證明當z W/2 時，Vzz W/2 時，Vz（好像一

5、個距離z的Point sink）生（好像一個距離z的 無限長line sink） z20 mmH2O，靜壓為 -5 mmH2O。氣罩開口面（20分）於一氣罩後方導管測得其動壓為0.015 m2,後方導管直徑為8 cm = 0.08 m。問（請用方括號中的單位） 後方導管風速m/s。後方導管斷面積m2。 通過後方導管風量m3/s。通過後方導管風量m3/min。 通過氣罩風量m3/s。氣罩開口平均風速m/s。 氣罩後方全壓mmH2O。 氣罩壓力損失係數Fh。若無壓力損失，氣罩後方動壓應為何值mmH 20。 在上題狀況下之導管風速m/s。在上題狀況下之導管風量m3/s。氣罩的進口係數Ceo（請根據以

6、上各題結果計算，不得套公式） 在氣罩前方0.15 m處中軸上的抽氣風速m/s。若欲使上述位置之抽氣風速達到0.5 m/s，抽氣風量為何m3/s。積為 * (8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)續上題，此時導管內風速m/s。 續上題，此時導管內動壓mmH2O。 續上題，此時氣罩壓力損失mmH2O。 續上題，此時氣罩後方全壓mmH2O。 續上題，此時氣罩後方靜壓mmH2O。5.(12分)如右圖，一坑道通過兩開口的風速 分別為u1 = 0.5 m/s與u2 = 2 m/s,假設風的 方向均與開口面平行。空氣密度 a =1.2kg/m3,水的密度

7、w = 1000 kg/m3，重力加速 度g = 10 m/s2,坑道中段斷面積A = 3 m2, 坑道由一開口至另一開口的靜壓損失係數F=5.4。問(請用方括號中的單位)UiU26.(1)*兩開口間的壓力差Pa。兩開口間的壓力差公尺水柱。兩開口間的壓力差mmH20。氣流通過坑道內的動壓mmH20(提示：利用 坑道中段的風速m/s。通過坑道的風量m3/s。通過坑道的風量m3/mi n。P = FxVP )。(19分)一運轉排氣機入口靜壓為-60 mmH2O,動壓為30 mmH2O，出口靜壓為40mmH2O,入口導管直徑為 20 cm,出口導管直徑為15 cm，此時轉速為 400 RPM,排氣

8、機安裝於一局部排氣導管系統所造成的總效率為60%，問(請用方括號中的單位)(1)*(8)(9)(10)(11)(12)*(13)(14)(15)(16)入口導管中的平均風速為何？ m/s 入口導管斷面積為何？ m2 通過此排氣機的風量為何？ m 3/s 通過此排氣機的風量為何？ m3/mi n 出口導管斷面積為何？ m2 出口導管中的平均風速為何？ m/s 出口導管中的動壓為何？ 入口導管中的全壓為何？ 出口導管中的全壓為何？ 此時排氣機全壓(FTP) 此時排氣機靜壓(FSP)mmH2OmmH2OmmH2O 為何？ mmH2O 為何？ mmH2O將此排氣機安裝於一局部排氣導管，功率消耗為何？k

9、W若局部排氣系統風量需求為 45 m3/min，此排氣機的轉速應調整至多少 RPM ？ 續上題，調整轉速後的排氣機全壓(FTP)為何？ mmH2O 續上題，調整轉速後的排氣機靜壓(FSP)為何？ mmH2O 續上題，調整轉速後的排氣機功率消耗為何？kW工業通風考試題解答1.2.(1)*(1)(8)(9)*2 ； (2)* 3 ；* 14.8/0.08/60 = 10 m/sVP1 = (10/4)2 = 6.25 mmH2OTP 1 = SP1 + VP1 = -10 + 6.25 =-3.75 mmWO4.8/0.04/60 = 20 m/sVP2 = (20/4)2 = 25 mmH2OS

10、P2 = SP1 - 1.1 (VP2 -VP1)= -10 -(1.1)(25 -6.25) = -30.6 mmH2OTP2 = VP2 + SP2 = 25 -30.6 = - 5.6 mmH2OVP3 = VP2 = 25 mmH2O3.(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16) *d产TP3 = TP2SP3 = TP34 0.004 ce”d 0.07136 m-TP23 =TP2 - fLVP2 = -5.6 - (0.03)(2)(25)/0.07136 = - 26.6 mmHO -VP3 = -26.6 -25 = -51.6 mmHzO4.8/0.08/60

11、 = 10 m/sVP4 = (10/4)2 = 6.25 mmH2OTP4 =- TP3 - 0.33(VP3 -VP4) = -26.6- 0.33 (25 -6.25) = -32.8 mmH2O SP4 = TP4-VP4 = -32.8 -6.25 = -39.1 mmHzOVzq2w/2 e k ,W/2 z22qL W/2 _12W/2 z2zW/2qLs21W/222zW/2qLz2W/2whileVzqLW/2z、_W/2 2Q zJ4z2 W2 z W/2 =>W/(2z)whileVzz W/2 =>QzW22 Z2W/(2z) 22z/W 0QzW1zW1

12、2z/W 2/24.5.(1)* (8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(1)*6.Q/WqWL/WqLzz4质 17.89 m/s- 2z u 4陌 A = (0.08)2/4 = 0.005027 m2 Q = Au = (17.89)(0.06283) = 0.08992 m7s (0.08992)(60) = 5.40 m3/min 0.08992 m3/su0 = Q/A0 = 0.08992/0.015 = 5.99 m/s -35 + 20 = -15 mmH2OFh = -TP1/VP1 = -(-15)/20 = 0.75

13、35 mmH2O4J3523.67 m/s(23.67)(0.005027) = 0.1190 m/s Ce = 0.08992/0.1190 = 0.7556 ux = 0.08992/10(0.15)2 += 0.37 m/s0.08992 (0.5/0.37) = 0.12 0.12/0.005027 = 23.87 m/s VP = (23.87/4)2 = 35.61 mmH2O Fh VP = (0.75)(35.61) = 26.71 mmH2O -26.71-26.711 P1 2mmH2O-35.61 = -62.32 m/s2aU1P22aU2PiF212=>v4珈2

14、)22 0.522.25 Pa(1000)(10)h = 2.25 => h = 2.25 x 10-4 mH2O2U22Uiwgh = 2.25h = 2.25 x 104 mH20 = 0.225 mmHzO*(4)* 0.225 = 5.4V P => VP = 0.225/5.4 = 0.0417 mmH2O (1)*(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(u/4)2 = 0.417 => u = 4 Jo.417 = 0.816 m/sQ = uA = (0.816)(3) = 2.45 m3/sQ = (2.45)(60) = 147 m3/min(u/4)2 = 30 => u = 4 V30 = 21.9 m/sA = d2/4 = (0.2)2/4 = 0.0314 m2Q = Au = (21.9)(0.0314) = 0.688 m/s(0.688)(60) = 41.3 m3/minA = d2/4 = (0.15)2/4 = 0.0177 m2 u = Q/A = 0.688/0.0177 = 38.9 m/sVPout = (38.9/4)2 = 94.8 mmH2OTPin = -60 + 30 = -30 mmH2OTPout = 40 + 94.8 = 13