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流體力學
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102年 - 102 身心障礙特種考試_三等_水利工程、機械工程:流體力學#32529
> 申論題
題組內容
二、CUE 公司擬發展隱形載具,故設計一實驗,在上部固定邊界、下部移動邊界的通道中, 注滿動力黏度(dynamic viscosity)為 0.3 Pa.s 的特殊液體;一片 30 公分×30 公分 的極薄平板,以每秒 2 公尺的均速於通道中,自左側向右側移動,詳如下附圖。假 設,該特殊液體可視為牛頓流體的一種,請問:
㈠流體速度為零的位置為何?(10 分)
相關申論題
一、ALD 集團宣布,將採北極冰山為原料,生產極地萬年純淨水。製程是將已融化之冰 山水置於直立之圓筒狀的容器中,以每分鐘 200 轉的速度轉動 10 分鐘,最關鍵點是, 轉動時絕不得濺出。已知,該直立圓筒狀容器的內部深度為 100 公分,且注入已融 化之冰山水深最多為 90 公分。請問,為達到最大生產量,使用之圓筒狀容器的內 部直徑應為何?(20 分)
#76332
㈡使該極薄平板以該均速自左向右移動所需施之力為何?(10 分)
#76334
四、TSD 公司近期研發之飲料深獲好評,而成功關鍵在於飲料之表面張力需介於每公尺 0.021 至 0.025 牛頓之間,其口感方可達極致之境。為慎重起見,每批成品於裝罐前 須先通過品管檢測,其方式為:取樣品置於容器中,插以直徑為 0.1 公分之吸管, 並觀察吸管內溶液上升之高度。已知,最新調配出的成品之密度為每立方公尺 1030 公斤,而據觀察,此次溶液上升高度為 0.8 公分,且其接觸角(angle of contact)為 30 度,請問,該批成品能否通過品管?(20 分)
#76336
五、在均勻流狀況下,梯形渠道如圖三,渠道輸水坡度為 305 m 高程下降 0.4 m, 渠道表面為加工混凝土 ( finished concrete ), 曼 寧 係 數 ( Manning coefficient)n = 0.012。試問該渠道水流之福祿數(Froude number)為何?
#560883
四、在水利工程或灌漑工程,經常需要簡便之流量量測設施。閘門則是在明 渠中一種簡便之流量量測設施,應用柏努力方程式與連續方程式推導, 僅需量測渠道上下游高度 z1 與 z2 以及閘門寬度 b,即可使該簡便設施達到準確之流量之量測。 參閱圖二,請推導閘門流量公式:
#560882
(二)邊界動量厚度(momentum thickness)為何?
#560881
(一)該邊界層流之位移厚度(displacement thickness)為何?
#560880
二、參閱圖一之示意圖 , 該實心圓柱質量 2 kg, 直 徑 Di = 73.8 mm, 長 L = 200 mm, 套入一直徑 Do = 74 mm 之垂直圓管並往下滑動。 圓柱與圓管間距(Do-Di)/2 = 0.1 mm,該間距內有一潤滑油膜,油之黏性係數 。試問圓柱下滑達到終端速度 V 為何?
#560879
(二)流經點(1, 1)與(3, 2)之二流線間單位深度之體積流率?
#560878
(一)該流場之流線函數?
#560877
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