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P. 95

16 bar              14.2105 bar
                              5.1146 m /min
                                   3
                      6                     1
                                100 m
                     Pump
                                            300 m  3.3833 m 3 /min
                             6.3685 bar
                        300 m       1200 m
                   5           4            2 11.8513 bar  1200 m  1.7313 m 3 /min
                     5.1146 m /min  2.5739 m 3 /min
                           3
                   1 bar
                                            300 m  0.8094 m 3 /min
                                  2.5407 m /min
                                       3
                                            3
                                    1200 m
                                         11.7116 bar
                  圖 4、幫浦加壓管網流概念圖                                   圖 5、船艙內消防系統 PDMS 圖


                                                                                16bar,管路末端是接收容器,
                  6    7   8   9  16  17   18  19  20  21  22  23  24  25       曝露在大氣中。所有內管徑均
                                                                                為6.0603吋。其他資訊分別在
                          10                       26
                                                                                                      -2
                                                                                圖4。粗糙度為1.81×10 吋。
                          11                       27
                                                                                                [2]
                                                                                摩擦係數採用下式 。
                          12                       1
                          13                       2
                          14                       3
                                                                                計算各點的壓力及各管路的流
                          15                       4
                                                                                量。 表1為輸入必須資料,計算
                                                   5                            結果如 圖4。所得結果與給定的
                                                                                    [2]
                                                                                答案 完全相同,不再列出。
                  圖 6、船艙內 2D 消防系統平面示意圖
                                                                                例2 船艙內消防系統

                   總節點數     至多疊帶次數      誤差       黏滯度       比容     粗糙度           如  圖5 所示。PDMS 為英國
                                                            3
                   Nodes    Itmax       eps      lbm/ft/s  ft /lbm  in          AVEVA公司發展的CAD軟體,
                                                                                將傳統的CAD-2D發展成3D,
                   27       15          1.00E-06  6.7197E-04  0.0160   4.61E-04
                                                                                並結合虛擬實境,在園區稱作
                                                                                CAD5D,非常容易上手。這是
                  表 2、給定流體物性及流動性質參數圖
                                                                                歐洲號稱第一名的工程畫圖軟
                                                                                體。由PDMS可以很容易將檔
                   出口節點    壓力    節點1   節點2   直徑   質量流率    體積流率     速度大小         案轉為2D平面示意  圖6,這可
                                                           3
                   編號      bar   編號    編號    in   kg/min  m /hr    m/s          藉由轉檔程式進行。管子兩端
                                                                                的流體元件(節點)可直接由
                   6       4.5   7     6     0.764  383.5133   23.0108   21.6115
                                                                                PDMS下載成為Excel格式,本
                   25      5     24    25    0.764  76.6947   4.6017   4.3219   研究所發展的程式即可立刻使
                                                                                用。流體物性及流動性質參數
                  表 3、出口計算結果
                                                                                如 表2。本研究計算僅提供出口
                                                                                流量結果。在  圖6,編號為15
                                                                                及5號節點,設定為進口,壓力
                 範例                                                             設為8.18bar及10bar。出口編
                                                                                號為6及25的節點,壓力經由調
                                                                                壓閥設定為4.5及5bar。穩定態
                 例1 幫浦加壓管網流        [2]
                                                                                結果列於 表3供參考。
                 考慮如  圖4之水管網路。假設25℃的水,在幫浦出口處壓力是



                                                                               300mm FABS FACILITY JOURNAL          SEPTEMBER 2016  95
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