高普考題庫
101 年 101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對於某一水平管內的一維水流流場,試設計一個實驗,以取得管內某一點上的靜壓力(static pressure)、停滯壓力(stagnation pressure)與動壓力(dynamicpressure),並以適當的式子說明如何得到此三者的數值。(20 分)
申論 2對於一不可壓縮、且流體黏性可忽略不計的二維水平運動流場,其速度分布為:⎛5y5x⎞u=⎜−i+j⎟⎜⎟⎝x2+y2x2+y2⎠㈠試求流場的流體質點加速度。(6 分)㈡試求取此流場的壓力分布p(x,y)與流體質點運動過程中所受的壓力變化率dp /dt。(14 分)
申論 3有一鋼板(厚1 mm、長1000 mm、寬400 mm)在寬為10 mm 的插槽中鉛直墜落,槽中裝滿某種油,鋼板以0.1 m/sec 等速度下墜,且與插槽的一邊保持4 mm 的距離。試求油的動力黏度係數。(20 分)
申論 4如圖一所示,一粗糙圓管在鉛直面上傾斜37°,其直徑為3 cm,內壁的粗糙度為0.012 mm,圓管內有水流動。管上A、B 兩點所量得的壓力如圖一所示,已知此兩點相距30 m。試判定水流的方向,並求出每分鐘的水流體積流量。(20 分)P=202 kPaBP=568 kPaBAA37°g圖一
申論 5對於圖二所示的收縮擴張管,左側管的截面為圓形,直徑為D=1.0 m,向右漸縮為方形截面,至最小截面處則成為正方形截面,邊長為L=0.5 m,然後又往右逐漸擴張為圓形截面,最後的直徑為D=1.2 m,管內為水流,h=20 cm 表示水流進入收縮段前與最小截面間的汞柱高度差。基本上,若無剝離(separation)發生,我們可大略假設各截面上的水流速度剖面為等速分布。試在此等近似條件下,求取此管內水流每分鐘的質量流量,以及最小截面處的水流速度。(20 分)DQ Dh圖二