Q29.
所使用之空氣流量為250 
/min(標準狀態)，錶壓力為6kgf/cm 2，流速約為20m/sec 時，以何種配管為最佳？
氣壓 · 乙級 · 設計 · Q29
難易度分析
4 / 5
本題需要將標準狀態流量轉換為實際操作壓力下的流量，並結合流速要求進行管徑計算。過程涉及多步驟的數值換算與物理公式應用，對計算精確度與概念理解有較高要求。
正確答案：①1/8"(內徑尺寸6.5mm)
① 1/8"(內徑尺寸6.5mm):根據流量連續方程式 Q = A × v，將標準狀態流量 250 L/min 換算至操作壓力（錶壓 6kgf/cm²，絕對壓力約 7kgf/cm²）下的壓縮空氣流量約為 35.7 L/min，代入流速 20m/sec 計算所需管徑約為 6.15mm，與 1/8" 內徑 6.5mm 最為接近，故為最佳配管選擇。
錯誤選項解析
- ② 1/4"(內徑尺寸9.2mm):1/4" 管（內徑 9.2mm）截面積過大，會導致實際流速低於建議值 20m/sec，造成配管成本增加且可能影響系統響應速度，不符合經濟與效能最佳化原則。
- ③ 3/8"(內徑尺寸12.7mm):3/8" 管（內徑 12.7mm）截面積遠大於需求，流速將顯著降低，不僅材料成本浪費，在氣壓系統中過大管徑亦會增加管路配置空間與接頭洩漏風險。
- ④ 1/2"(內徑尺寸16.1mm):1/2" 管（內徑 16.1mm）為最大管徑選項，其截面積約為需求值的 6.5 倍，會造成流速嚴重不足，完全偏離氣壓配管設計之經濟流速範圍（一般建議 5~30m/sec）。
Learning Tip
"氣壓配管設計之核心考點在於標準狀態流量與操作狀態流量之換算，必須使用波以耳定律（P₁V₁ = P₂V₂）將標準狀態流量轉換為壓縮狀態流量後再進行管徑計算。常見陷阱為直接使用 250 L/min 計算而忽略壓力換算，會得出錯誤管徑。實務上經濟流速一般落在 5~30m/sec，選管時需兼顧壓降損失與成本效益。"
學員答題分佈
①1/8"(內徑尺寸6.5mm)0%
②1/4"(內徑尺寸9.2mm)0%
③3/8"(內徑尺寸12.7mm)0%
④1/2"(內徑尺寸16.1mm)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！
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