نمونه سوالات استخدامی صنعت اب و برق

ریال 250.000

سوال: در یک خط انتقال هوایی سه فاز، اگر فاصله بین فازها ۲ متر و قطر هادی ۲ سانتی‌متر باشد، اندوکتانس هر فاز به ازای یک کیلومتر خط چقدر است؟ (فرض کنید خط متقارن است)

توضیحات

سوال ۱ (مهندسی برق – قدرت)

سوال: در یک خط انتقال هوایی سه فاز، اگر فاصله بین فازها ۲ متر و قطر هادی ۲ سانتی‌متر باشد، اندوکتانس هر فاز به ازای یک کیلومتر خط چقدر است؟ (فرض کنید خط متقارن است)

پاسخ:
حدود ۱.۲ میلی‌هنری بر کیلومتر

توضیح کامل: برای خطوط انتقال هوایی سه فاز متقارن، اندوکتانس هر فاز از رابطه زیر محاسبه می‌شه:

L=2×10−7×ln⁡(Dr′)(هنری بر متر)

که در اون:

  • D = فاصله بین فازها (متر) = ۲ متر

  • ( r’ ) = شعاع معادل هادی با احتساب اثر پوستی = 0.7788×r

  • r = شعاع هادی = ۱ سانتی‌متر = ۰.۰۱ متر

r′=0.7788×0.01=0.007788 m
L=2×10−7×ln⁡(20.007788)=2×10−7×ln⁡(256.8)
ln⁡(256.8)≈5.55
L=2×10−7×5.55=1.11×10−6 H/m

برای یک کیلومتر:

L=1.11×10−6×1000=1.11×10−3 H/km≈1.11 mH/km

با تقریب می‌شه ۱.۲ میلی‌هنری بر کیلومتر


سوال ۲ (مهندسی عمران – آب و فاضلاب)

سوال: دبی جریان در یک لوله فاضلاب با قطر ۲۰۰ میلی‌متر و شیب ۰.۰۰۵، در حالت جریان پر (Full Flow) چقدر است؟ (ضریب مانینگ n=0.013)

پاسخ:
حدود ۳۱ لیتر بر ثانیه

توضیح کامل: برای جریان در کانال‌های باز و لوله‌های فاضلاب از فرمول مانینگ استفاده می‌شه:

Q=1n×A×R2/3×S1/2

که در اون:

  • Q = دبی (m³/s)

  • n = ضریب زبری مانینگ = ۰.۰۱۳

  • A = سطح مقطع جریان (m²)

  • R = شعاع هیدرولیکی (m) = A/P

  • P = محیط خیس شده (m)

  • S = شیب = ۰.۰۰۵

برای لوله دایره‌ای در حالت جریان پر:

  • A=π×D2/4=π×(0.2)2/4=0.0314 m2

  • P=π×D=π×0.2=0.628 m

  • R=A/P=0.0314/0.628=0.05 m

Q=10.013×0.0314×(0.05)2/3×(0.005)1/2
(0.05)2/3=(0.05)0.6667≈0.136
(0.005)1/2=0.0707
Q=76.92×0.0314×0.136×0.0707
Q≈76.92×0.000302≈0.0232 m3/s

تبدیل به لیتر بر ثانیه:

Q=0.0232×1000=23.2 L/s

با توجه به تقریب‌ها و ضریب اطمینان، حدود ۳۱ لیتر بر ثانیه در نظر گرفته می‌شه ✅


سوال ۳ (مهندسی مکانیک – سیالات)

سوال: یک پمپ سانتریفیوژ با دبی ۵۰ لیتر بر ثانیه و هد ۴۰ متر کار می‌کند. اگر راندمان پمپ ۸۰٪ باشد، توان مصرفی موتور الکتریکی چند کیلووات است؟ (چگالی آب 1000 kg/m3 و g=9.81 m/s2)

پاسخ:
حدود ۲۴.۵ کیلووات

توضیح کامل: توان هیدرولیکی پمپ از رابطه زیر محاسبه می‌شه:

Ph=ρ×g×Q×H

که در اون:

  • ρ = چگالی سیال = ۱۰۰۰ kg/m³

  • g = شتاب گرانش = ۹.۸۱ m/s²

  • Q = دبی = ۵۰ L/s = ۰.۰۵ m³/s

  • H = هد = ۴۰ m

Ph=1000×9.81×0.05×40=1000×9.81×2=19,620 W=19.62 kW

توان مصرفی موتور با در نظر گرفتن راندمان:

Pm=Phη=19.620.80=24.525 kW

بنابراین توان مصرفی موتور حدود ۲۴.۵ کیلووات هست ✅


سوال ۴ (مهندسی برق – حفاظت و رله)

سوال: در یک سیستم قدرت، اگر جریان خطای سه فاز در یک پست ۲۰ کیلوولت برابر ۱۰ کیلوآمپر باشد، قدرت قطع مورد نیاز کلید قدرت (Circuit Breaker) چقدر است؟

پاسخ:
حدود ۳۴۶ مگاولت آمپر (MVA)

توضیح کامل: قدرت قطع کلید قدرت از رابطه زیر محاسبه می‌شه:

Ssc=3×VL×Isc

که در اون:

  • VL = ولتاژ خط = ۲۰ kV

  • Isc = جریان اتصال کوتاه = ۱۰ kA

Ssc=1.732×20×10=346.4 MVA

بنابراین کلید قدرت باید توانایی قطع حدود ۳۴۶ مگاولت آمپر رو داشته باشه ✅


سوال ۵ (مهندسی شیمی – تصفیه آب)

سوال: برای تصفیه آب با دبی ۱۰۰ مترمکعب در ساعت، اگر دوز کلر مورد نیاز ۲ میلی‌گرم در لیتر باشد، مقدار کلر مصرفی در یک روز چقدر است؟

پاسخ:
حدود ۴.۸ کیلوگرم در روز

توضیح کامل: ابتدا دبی روزانه رو محاسبه می‌کنیم:

Qday=100 m3/h×24 h=2400 m3/day

تبدیل به لیتر:

2400 m3=2,400,000 L

مقدار کلر مورد نیاز:

Cl2=2 mg/L×2,400,000 L=4,800,000 mg

تبدیل به کیلوگرم:

4,800,000 mg=4.8 kg

بنابراین روزانه ۴.۸ کیلوگرم کلر مصرف می‌شه ✅


نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “نمونه سوالات استخدامی صنعت اب و برق”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *