申論 1利用水管或壓力管導水使用為相當普遍的水力應用，流體在管內的水流特性為基本的概念。若把問題描述簡化為直角座標，則為考慮上下兩平行板之間的流動。採用水平座標為x，垂直座標為z，座標原點定在兩平板中間。水平流速u 垂直流速v，流況考慮層流（laminar flow），流體黏性係數μ、壓力p、重力常數g，平板的間距h：㈠寫出描述流體運動的動量方程式（momentum equation），說明各項的來源和物理意義。（5 分）㈡若考慮水流僅有x 方向，流況為穩定（steady）、均勻（uniform），若水平方向的壓⎡FL2⎤力梯度（gradient）為-5⎢⎥，推導兩平板間流速分布，以及水平和垂直方向的⎣L⎦壓力分布（x=0壓力為p ），並說明結果的物理意義。（15 分）
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弱點分析
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申論 2平面理想流流速U 通過半徑為a 的圓形斷面，如圖一所示。rrθθUaa圖一其流場勢函數解析解可以表示為⎛a2⎞Φ(r,θ)=U⋅r⎜1+⎟cosθ⎜⎟⎝r2⎠流場勢函數與流速的關係定義為u=−Φ，u=−Φ，下標表示微分。說明㈠圓形斷rrθrθ面受到的流體作用力。（5 分）㈡若考慮流速具有時間變化，則圓形斷面受力為何？（5 分）㈢若考慮黏性流體，斷面上分離點（separation point）後方的壓力為p 則圓形w斷面受力為何？（10 分）106年公務人員高等考試三級考試試題 代號：2496025460 （背面）類科：水利工程、環境工程、機械工程科目：流體力學
申論 3如圖二所示，平面水流藉由分流板來分流。已知流量Q，求分流板分出的流量Q和Q，以及作用在分流板上的水平和垂直分力。（20 分）Q VQVρθQ V圖二
申論 4考慮一個導水器，如圖三所示，上方為直徑d 的圓柱體，水面高度h ，下方為直徑d的圓管，d >>d，不考慮任何的能量損失。若為純重力式，則出水口流速為多少？若圓柱體水面上方為封閉加壓，則希望流速增加為兩倍，壓力應為多少？（20 分）d圓柱體hhd2噴水圓管h圖三A0.2 m106N/m2B0.15 m
申論 5平面管流系統如圖四所示， 點的直徑 壓力， 點的直徑 壓力9×106N/m2C0.1 m85×104N/m2ABC20， 點的直徑 壓力，求、、 三個位置的流量。（ 分）B BA AC C圖四