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高等流體力學
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100年 - 100 公務升官等考試_簡任_水利工程:高等流體力學研究 #32661
> 申論題
題組內容
一、解釋名詞:(每小題 5 分,共 20 分)
⑴尾流(Wake)
相關申論題
⑵剪力速度(Shear velocity)
#77418
⑶次要損失(Minor losses)
#77419
⑷邊界層厚度(Thickness of the boundary)
#77420
二、一水平管假設壓力降 Δp,乃為管内流體平均流速 V、管長 L、管徑 D、流體黏滯性 μ、密度 ρ 及管壁粗糙度 ε 之函數,試用因次分析推導出無因次群。(20 分)
#77421
(二)若原型尺度之 D = 0.2 m 、 H = 0.6 m 及流速 V = 5 m/s ,模型實驗採和 原型相同之流體,模型尺度之 D = 5 cm,則模型的流速應為多少? 如果在模型測得的渦漩分離頻率為48 Hz,則原型的渦漩分離頻率為多少 Hz?(10 分)
#554313
(一)請利用「Buckingham π 定理」推導渦漩分離頻率 ω 與相關參數之無因次關係式。 (10 分)
#554312
四、兩平行固定板間的定量黏性流(steady viscous flow)如下圖所示,試以連續方程式及 Navier-Stokes 方程式推導速度剖面(velocity profile),並 證明平均速度 V 與最大速度的關係為V =。
#554311
三、如下圖,風(密度ρ=1.23 kg/m3 ,黏滯度μ=N•s/m2)以每小 時 96 km 的速度作用於水塔結構物,水塔為球型,置於圓柱的上方,球型水塔的直徑 Ds=12 m ,圓柱高度 b=15 m 、直徑 Dc=4.5 m 。球體及圓柱 的阻力係數(drag coefficient)與 Reynolds 數的關係如附圖,試求圓柱底 部固定端所需的抵抗力矩(torque) ,以維持水塔結構物免於傾倒。 阻力係數與 Reynolds 數的關係圖:
#554310
(二)說明水躍的上、下游水流屬何種特性之流況;請以一例說明如何適當 的發生水躍現象來防止趾部沖刷。(10 分)
#554309
(一)試求水躍的下游水深 y2、速度V2及因發生水躍的能量損失功率。 (10 分)
#554308
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