所屬科目:流體力學
一、一壓力桶內含有油(比重= 0.90),在桶側面有一片 0.6 m × 0.6 m 的正方 形板利用螺栓固定,如圖一所示。安裝在桶頂的壓力計讀數為 50 kPa,假 設桶的外側為大氣壓。 試求:正方形板上所承受的合力大小(KN)及位置(以距離正方形板下緣 的高度來表達)?(25 分)
二、一艘潛水艇在50 m 深的海水(比重= 1.03)中行進,潛航的速度 0 V 5.0 m/s, 如圖二所示。 試求:在停滯點(2)的壓力大小(kPa)。(25 分)
三、在標準狀況的空氣以平均速度V =50 m/s 流經內直徑 d = 4.0 mm 的圓管, 此種流況一般均會形成紊流。然而在細心的預防下,流動的擾動現象能被 消除而使流動仍能維持層流狀態。(空氣密度 ρ=1.23 kg/ m3 ,動力粘滯性 5 ) 求:⑴倘若流動為層流,試決定在 0.1m 管距的壓降(kPa);⑵若流動為 紊流,試重複⑴部分的計算;圓管之粗糙度ε=0.0015 mm,摩擦因子 f 可 由圖三的 Moody 圖查得。(25 分)
四、在圖四中,泵利用 7.5 kW 將水由低處湖泊抽送至高處湖泊,假設二湖泊 湖面的高度差為 9 m,水頭損失為 4.5 m。 試決定⑴流率 Q(m3 /s);⑵在流動中的功率損失(kW)。(25 分)