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100年 - 100 高等考試_三級_環境工程：流體力學#29543
科目：
流體力學 |
年份：
100年 |
選擇題數：
0 |
申論題數：
6
試卷資訊
所屬科目：
流體力學
選擇題 (0)
申論題 (6)
【已刪除】一、如下圖所示，90.0° 圓弧閘門之寬（與紙面垂直方向）為 5.00 m，A點為圓弧之弧心， B點為鉸鍊。F為維持閘門呈圖示關閉狀態之力，作用在閘門最上方。忽略摩擦及閘 門自重。試求水對閘門作用之水平力（F
H
）為何？F
H
至B點在垂直方向之距離為何？水對閘門作用之垂直力（F
V
）為何？F
V
至B點在水平方向之距離為何？F之大 小為何？四分之一圓之形心至圓心（A點）在水平方向之距離為 4R/3π，R為半徑。 （20 分）
【已刪除】二、如下圖所示，重力係在負z方向，肘節縮管重 200 N，將管內流體轉向 135°。截面 （1）之直徑D
1
= 400 mm，壓應力P
1
= 150 kPa。截面（2）之直徑D
2
= 200 mm，壓應 力P
2
= 90.0 kPa。流體比重為 0.900。截面（1）與（2）間之流體體積為 0.300 m
3
，流 量為 0.400 m
3
/s。試求固定此肘節縮管水平力之大小及方向為何？垂直力之大小及方 向為何？假設圓管在截面接合處之作用力不計。（20 分）
三、流經一離心泵的壓應力揚升ΔP，
可以用ΔP = f（D，ω，ρ，Q）表示，式中D為葉輪 直徑，ω為葉輪角速度，ρ為流體密度，Q為流量。試以D、ω及ρ為重複變數，列出因 次分析之步驟及結果。又若原型使用水，流量 0.500 m
3
/s，角速度 60.0 rev/s，直徑 30.0 cm。模型也使用同溫同壓之水，角速度 40.0 rev/s，直徑 20.0 cm，壓應力揚升 5.00 kPa。試求模型流量為何？原型壓應力揚升為何？（20 分）
【已刪除】四、如下圖所示，泵將水由下池抽至上池，兩池皆為巨大水池，兩池水面高差 60.0 m， 水管直徑D = 0.225 m，水管總長度 150 m，水管糙度∈ = 0.150 mm，動力黏度 μ = 1.00×10
-3
N．s/m
2
，流量0.200m
3
/s，試由Colebrook公式
式中 Re 為雷諾數，求出摩擦因子 f 為何？主要損失水頭為何？次要損失水頭為何？ 泵傳送給水之水頭為何？泵傳送給水之馬力為何？（20 分）
⑴若風速（u）為均勻的 20.0 m/s，試求風作用在該大廈之阻力為何？（10 分）
⑵若u = ay
0.4
，式中a為常數，y為由地表起算之高程。今在y = 77.0 m處，量得 u = 20.0 m/s。試求風作用在該大廈之阻力為何？（10 分）
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