高普考題庫
102 年 102年公務人員高等考試三級考試暨普通考試・安全工程概要
申論 4已知某儲放矽甲烷(分子量32.12)的氣體鋼瓶(錶壓力為800 kPa,溫度為常溫,接頭處管線的管徑為3 cm)於接頭管線處發生管線意外斷裂,致使矽甲烷氣體外洩至常溫常壓的環境中,請估計矽甲烷氣體的最大外洩質量流率(kg/s)為多少?(矽甲烷氣體的γ 值為1.4,小孔洩放係數C = 1.0)(20 分)【提示】㈠判斷外洩氣體是否發生限流(choked flow)現象,可以利用下列公式:γP⎛2⎞γ−1choked=⎜⎟P⎝γ+1⎠㈡如果未發生限流現象時,外洩質量流率計算公式為:⎛2γ+1⎞2gMγ⎜⎛P⎞γ⎛P⎞γ−1⎟=c⎜⎟−⎜⎟QCAP⎜⎜⎟⎜⎟⎟m00RTγ−1⎝P⎠⎝P⎠g⎜00⎟⎝⎠㈢如果發生限流現象時,質量流率計算公式為:γ+1()γgM⎛2⎞γ−1Q=CAPc⎜⎟mchoked00RT⎝γ+1⎠g式中:P 為限流發生時下游氣體的絕對壓力(Pa),P 為鋼瓶內氣體的choked0絕對壓力(Pa),R 為理想氣體常數(8314 J/kg-mol),M 為氣體分子g量,T 為鋼瓶溫度(K),g 為單位轉換常數,A 為管線截面積(m2)。c