管殼式熱交換器在相同流量且為擾流狀態下，將管側之流程數增加一倍，則其摩擦損失為原來的

石油化學 · 乙級 · 單元設備 · Q17

2 倍

2 1 .8 倍

2 2. 8 倍

2 4 倍

4 / 5

本題要求考生掌握流體在擾流狀態下壓力損失的數學關係，並能分析流程數變動對流速與管長的複合影響。由於涉及非線性指數計算且包含多重物理量變數，需精確推導方能得出正確答案。

③ 2 2. 8 倍:在擾流狀態下，摩擦損失 ΔP ∝ v^1.8 × L。當流程數加倍時，每程的流通截面積減半使流速加倍（v → 2v），同時管長加倍（L → 2L），故總摩擦損失為 2^1.8 × 2^1 = 2^2.8 倍，符合管殼式熱交換器的流體力學原理。

① 2 倍:此選項假設摩擦損失與流程數呈線性正比關係，但實際上在擾流狀態下，摩擦損失與流速的約 1.8 次方及管長成正比，並非簡單的 2 倍關係。
② 2 1 .8 倍:此選項僅考慮了流速增加對摩擦損失的影響（v^1.8），卻忽略了流程數加倍時流動路徑長度也同時加倍，因此指數應為 1.8 + 1 = 2.8，而非僅 1.8。
④ 2 4 倍:此選項高估了摩擦損失的增長幅度，2^4 倍的情況通常出現在層流狀態或其他假設條件下，不適用於本題所述的擾流狀態。

"此類題型的核心考點在於理解管殼式熱交換器中流程數變化對流速與管長的雙重影響。常考陷阱是僅考慮流速變化而忽略流動路徑長度的改變。在擾流狀態下，摩擦損失與流速的約 1.8 次方成正比，再乘以管長變化，故流程數加倍時摩擦損失為 2^2.8 倍。"

①2 倍0%

②2 1 .8 倍0%

③2 2. 8 倍0%

④2 4 倍0%

此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！