所屬科目:流體力學
一、一實驗室規劃以1/20縮小尺寸的模型來模擬一灌溉渠道的現地流況。該 現地渠道中流體的流速和運動黏滯度(kinematic viscosity)分別為1 m/s 及。假設雷諾數(Reynolds number)及福祿數(Froude number) 的模擬相似律需符合,試計算模型所需流體的運動黏滯度應為何?(25分)
二、一物質 A 為立方體( 250 mm ✕ 250 mm ✕ 250 mm ) ,其重量為450 N。如 圖所示,放入一個含水及水銀的儲槽內。當該物質 A 達到平衡狀態時,試 計算該物質浸潤在水銀下的深度 x 為何?(水銀密度:13.6 g/cm3) (25分)
三、如圖所示,有一明渠水流流經一隆起的河段,其高度為 h。在此隆起的 河段上游(upstream)處,其河道有固定水深 m 和定速度 m/s。 假設河道單位寬度流量為定值3 m2/s,試計算如果要維持上游該流況,h 的最大值可為何?(25分)
四、如圖所示,水流等速經過一雙出口(double-exit)的彎頭水管(elbow) 。 假設速度 v1 = 5 m/s 和 v2 = 10 m/s,水管內的體積為1 m3,直徑 D1、 D2 及 D3 分別為0.5 m、0.2 m 及0.2 m。試計算流體對彎頭水管的總水平與垂直方向作用力。(25分)