20. 對於抽水機的敘述以下何者錯誤?
(A)比速可代表抽水機在其最佳效率點之抽水量、總揚程及轉速間的關係串
(B)固定轉速下,揚程會隨出水量不同而改變
(C)串聯運轉增加出水量、並聯運轉增加揚程
(D)抽水機運轉揚程如遠低於設計揚程,易發生孔蝕
統計: A(1), B(2), C(12), D(1), E(0) #2947870
詳解 (共 1 筆)
這題的正確答案是 (C),該選項的敘述是錯誤(為非)的。
這題考的是淨水場與配水操作中非常核心的「抽水機(水泵)運轉特性」。出題老師在選項 (C) 把最經典的串聯與並聯效果完全講反了。
? 為什麼選項 (C) 是錯的?(串並聯黃金口訣)
要記住抽水機的串並聯,可以用最直覺的「水流畫面」來記:
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並聯運轉(Parallel):增加水量
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畫面: 兩台抽水機並排,同時把水抽進同一條大管線裡。
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結果: 就像兩個人同時倒水,總出水量會增加,但是大家齊平出水,能推上去的最高高度(揚程)基本保持不變。
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串聯運轉(Series):增加揚程
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畫面: 第一台抽水機的出水口,直接接到第二台的進水口,像接力賽一樣。
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結果: 第一台推上去頂不住了,第二台接力再補一腳強推。兩台的壓力相加,總揚程(推水高度)會大幅增加,但因為是單一管路通過,總出水量基本不變。
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所以題目說「串聯增加水量、並聯增加揚程」是完全相反的錯誤觀念。
? 其他正確選項的觀念複習:
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(A) 比速(Specific Speed, $N_s$)的定義(正確):
比速是一個無因次的型式指數,專門用來代表抽水機在最佳效率點(BEP)時,其轉速($N$)、抽水量($Q$)與總揚程($H$)之間的幾何與性能關係串。
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(B) H-Q 性能曲線的特性(正確):
只要抽水機馬達馬力固定、轉速(RPM)固定,它的出水量和揚程就會互為消長(看性能曲線圖)。當你把出水閥門關小(水量變少),管網阻力變大,揚程就會上升;閥門全開(水量變大),揚程就會下降。
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(D) 低揚程操作引發孔蝕(正確,大魔王考點):
很多人直覺以為揚程太高、壓力太大才會孔蝕,這是錯的!當抽水機的實際運轉揚程遠低於原廠設計揚程時,抽水機會被迫處於性能曲線最右端的「超大流量」狀態。此時水流衝進葉輪中心(葉輪眼)的速度極快,導致該處的壓力劇烈下滑。一旦壓力跌破了當時水溫的「飽和蒸汽壓」,水就會直接在管內沸騰汽化成小氣泡,當氣泡流到高壓區瞬間崩潰撞擊葉輪,就會形成極具破壞力的孔蝕(氣蝕,Cavitation)現象。
快速記憶小撇步:
抽水機配管沒煩惱:「並聯求水量(兩台並排流得多),串聯求揚程(接力強推送得高)」。看到 (C) 反過來寫,直接秒選它!