所屬科目:流體力學
一、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)
二、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)
三、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 z1 變至 z2,對應的 速度由 V1變至 V2。已知 V1 = 1.0 m/s,z1 = 0.4 m,試求發生水躍後之水深 z2及速度 V2。(15 分)
五、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)
六、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 FB以及水作用在砂粒的拽引力(drag force)D 之間的平衡作 用。假設拽引力係數CD = 24/Re,Re 為雷諾數(Reynolds number),其定義為 Re = 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, 重力加速度為 g,證明圓形砂粒的沉降速度為 。(15 分)