105年 - 105 高等考試_三級_水利工程、環境工程、機械工程：流體力學#54553

科目：流體力學 | 年份：105年 | 選擇題數：0 | 申論題數：9

試卷資訊

所屬科目：流體力學

選擇題 (0)

申論題 (9)

⑴ U 型管如圖一所示，受到水平加速度 a 的作用後，則左右兩邊那邊液面較高？高多少？

⑵若此 U 型管以 ω 作等速旋轉（此時沒有水平加速度 a）則左右兩邊那邊液面較高？高多少？

【已刪除】二、流體通過管徑束縮的圓管時壓力會變小，由圖二中給定的條件，推導出點⑵的速度（ V₂ ）與 D₁ 、 D₂、 ρ 、 ρ _m 及 h 的關係，假設流體為無黏性且不可壓縮。（20 分）

【已刪除】 ⑵ D1 D2 l h

【已刪除】 ⑶

【已刪除】 ⑷ Density ρm 圖二

【已刪除】三、有一自由射流通過重量為 G 的圓球，並使圓球懸浮不會下墜，如圖三所示。假設流體的黏滯性可忽略，且已知自由射流的入射速度為 U1 ，入射角為α1 ，則射流通過圓球後的速度 U ₂ 及角度α ₂ 應為何？假設射流通過圓球前後的斷面積皆為 A，如要使圓球不會下降，射流斷面積 A 應為多少？（20 分）

【已刪除】四、在兩無限長固體邊界（分別為 y = 0 及 y = h ）間，有一穩態的（steady）、不可壓縮的黏性流場，下固體邊界以等速U 向 + x 方向移動，而上固體邊界為靜止的。兩固體邊界皆為可透水的，且垂直速度為 v = v_o = 常數；試求出此流場的水平速度分布 u ( y) 為何？（20 分）

（提示：Navier-Stokes 方程：

五、當圓管流中的流場為完全發展紊流（fully-developed turbulent flow）時，已知影響流場壓力降 Δ p 的變數有：管徑（ D ）、管長（ l ）、流體密度（ ρ ）、黏滯係數（ μ ）、平均速度（V ）及管壁粗糙度（ ε ）。利用 Buckingham π Theorem 求出所需之 π 參數（請列出詳細計算過程）（20 分）。