所屬科目:流體力學
一、有一直徑 D = 90 mm、長度 L = 300 mm 的軸(shaft),如圖所示,以速度 U = 6 m/s 穿過一可變直徑之軸承(bearing) 。軸與軸承間隙充滿動力黏滯係數(dynamic viscosity)為 0.12Pa·s 之牛頓流體潤滑油,其間隙從 h1 = 1.6 mm 變化到 h2 = 0.5 mm。試求維持軸的軸向運動所需之力 為多少 N?(20 分)
二、有一半徑 4 m、長度 5 m 的四分之一圓形閘門,其上緣 A 處為鉸接點如 圖中所示,假設閘門重量忽略不計。B 處以彈簧施力於閘門,以控制水溢流過擋水牆。試求當水位上升到閘門上緣 A 處時,為保持閘門關閉所 需最小彈簧力為多少 kN?(20 分)