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流體力學
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98年 - 98 專技高考_水利工程技師：流體力學#32534
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題組內容
一、
，試問：
⑴求線性應變率（linear strain rate）？剪應變率（shear strain rate）？體應變率 （volumetric strain rate）？（6 分）
其他申論題
一、寫出流體力學中不可壓縮流體常用的三個運動方程式：Euler Equation，Navier Stokes Equation，Reynolds Equation。寫出其對應的質量守恆連續方程式。說明其各 別用來處理何種流體運動問題。（21 分）
#76369
二、用公式解釋下列七個名詞： 理想流體（ideal fluid），真實流體（real fluid），旋轉性運動（rotational motion）， 非旋轉性運動（irrotational motion），流速勢（velocity potential），流線函數（stream function），流線（stream line）。（21 分）
#76370
三、對一穩態水平光滑管流（steady horizontal smooth pipe flow）而言，利用因次分析方法 探討因變數壓力降（∆ p）與下列自變數：管長（l），管徑（ ），平均流速（V ）， 黏滯係數（µ ），流體密度（ρ ）間之無因次函數關係。若自變數不包括流體密度 （ρ ），則因次分析方法所得之無因次函數關係型式為何？說明物理意義上二者各 別對應工程設計上管流常用 Moody chart 的那一部分應用範圍。（26 分）
#76371
【已刪除】四、設 座標平行於平板， 座標垂直於平板，假設平板上穩態層流邊界層內之流速分佈為 三次多項式，推導其流速分佈與無因次高度（ y /δ =η ）的關係u/ u0= F( y/ δ) = F( η) 。 利用 momentum integral equation 推導邊界層厚度δ ，邊界層動量厚度θ ， 平板上剪應力 w τ 之公式，各表示為平板座標 x與雷諾數Rex = ρu0 x / µ 之關係，其中 µ0 為黏滯係數， ρ 為流體密度， 為邊界層外之均勻入流流速（uniform upstream flow）。（32 分）
#76372
⑵此流況之勢流函數（potential function）是否存在？若是，求勢流函數？（6 分）
#76374
⑶是否滿足不可壓縮流（incompressible flow）？若是，求流函數（stream function）？ （6 分）
#76375
⑷繪製流網（flow net）。（7 分）
#76376
⑴導出與水頭損失（head loss）hf有關之無因次組。（10 分）
#76377
⑵列出達西‧魏氏方程式（Darcy-Weisbach equation）。（5 分）
#76378
⑶若已知水頭損失（head loss）hf、管長度L、管壁糙度ε和流量Q，如何利用穆迪 圖（Moody diagram）查摩擦係數f值，求如何設計圓管直徑D？列出設計步驟。 （10 分）
#76379
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