高普考題庫
107 年 107年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

流體力學

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1如圖一所示,在壓力計中,當在管A 的壓力增加34.4 kPa,而在管B 的壓力維持固定。試求左側柱水銀的高度改變值為若干?(15 分)圖一
申論 2已知水從直徑D = 0.20 m 的水槽流出,其出流口的直徑為d = 0.01 m,如圖二所示。若水槽中的水位維持固定高度h = 0.20 m,試求流入水槽之流量應為若干?(15 分)圖二
申論 3水躍是在明渠中水深突然改變的一種現象,如圖三所示。水深由z 變至z,對應的速度由V 變至V。已知V = 1.0 m/s,z = 0.4 m,試求發生水躍後之水深z 及速度V。(15 分)圖三類科: 水利工程、環境工程、機械工程科目: 流體力學
申論 4水庫的溢洪道寬度為20 m(圖四),在滿水位時期的設計洩洪量為 125 m3/s,若以1:15 的比例建造一座模型用以研究溢洪道的水流動力特性,水流動力特性滿足福祿數相似(Froude number similarity)。試求:(每小題10 分,共20 分)㈠模型寬度與流量。㈡相對於原型24 小時的模型試驗時間為若干?圖四
申論 5水流經平面裝置的圓弧管,如圖五所示,其管徑為0.6 m。倘若水排出至大氣,大氣壓力p = 101.3 kPa,管中水流的流量為85 m3/min。在截面(1)與(2)之間的流體摩擦而產生的壓力損失為415 kPa。試決定水流在截面(1)與(2)的水平和垂直作用力。(20 分)圖五
申論 6欲求圓形砂粒之沉降速度,圓形砂粒以等速向下移動,如圖六所示。其速度係由砂粒重量W 、水的浮力F 以及水作用在砂粒的拽引力(drag force)D 之間的平衡作B用。假設拽引力係數C =24/Re,Re 為雷諾數(Reynolds number),其定義為DRe=ρUD/μ,μ 為水的粒性係數。假設砂粒比重為S,粒徑為D,水的密度為ρ ,w(S-1)ρgD2重力加速度為g,證明圓形砂粒的沉降速度為U=w。(15 分)18μFBDW圖六