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流體力學
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110年 - 110 專技高考_水利工程技師：流體力學#104200
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題組內容
下列各題中：水的密度 1000 kg/m
3
，水的運動黏滯係數
。空氣 的密度 1.20 kg/m
3
，空氣的運動黏滯係數
。
三、一實驗室針對一個圓柱形橋墩進行縮尺模型試驗，縮尺比為 1：16。渠流必 須遵守重力相似，橋墩模型直徑為 0.10 m，上游水深 0.20 m，流速 0.70 m/s，量得橋墩模型的阻力係數為 1.10。試問
(一)實體橋墩所受的水流 阻力為何？
其他申論題
三、單柱基樁之樁帽平面尺寸為 260 260 cm ，樁帽厚度 D = 55 cm，柱斷面 為 50 50 cm ，基樁直徑 30 cm ，如圖三之一，柱承受偏心載重，軸向力 為 Pu 100 tf ，偏心距為 ex ，如圖三之二，基樁最大承壓軸力 Pc 40 tf ， 基樁最大承拉軸力 Pt 10 tf ，且設計樁帽時，混凝土 f c 280 kgf/cm 2 ， 不設置剪力鋼筋，忽略樁帽自重，則柱載重最大容許偏心距 ex 為何？（20 分） [提示]計算基樁軸力時，可假設樁帽為剛性體；其中， 為柱長邊/柱短邊；檢核雙向作用時，取 40；檢核角隅基樁穿 孔剪力強度時， 取 20。
#440797
四、圖四之一簡支梁結構由後拉法預鑄預力矩形梁與場鑄板組合而成，梁與 板間設置足夠之剪力筋連結，梁跨度12 m ，矩形梁斷面 30 cm ✕ 50 cm ， 每支預力梁間之中心距離為 250 cm，預力鋼腱採拋物線配置如圖四之二 所 示 ， 場 鑄 板 之 厚 度 為 12 cm 。 預 力 梁 與 場 鑄 板 混 凝 土 均 採 = 350 kgf/cm2，容許壓應力為 0.6 容許拉應力為 。每支梁施預力時之油壓預力=300 tf ，梁中點處之有效預力。假設簡 支梁之靜載重（含自重）為1.6 tf/m，試計算該簡支梁可承載之最大均布 活載重，計算斷面性質時可忽略預力鋼腱之貢獻。（25 分） [提示]T 型梁翼板之有效板寬不得超過該梁跨度之 1/4；梁腹每側懸出之 有效翼板寬度不得超過翼板厚之 8 倍或該梁與鄰梁間淨距之 1/2。
#440798
一、一新型的圓球形流速計由圓球正面和頂點的壓力差異 DP = P1 - P2 來量 測風速 V。若在風速 V = 8.0 m/s，量得壓差 DP = 108 Pa。在另一流場量 得壓差 DP = 170 Pa，試問該流場的風速為何？
#440799
二、一座噴泉設計如下圖所示，水箱接一水平圓管 （長度 6.0 m，直徑 0.02 m） ， 摩擦因子 0.018。若入流流量 Q = 3 公升/秒，噴嘴直徑 0.02 m，水箱內水 深維持在 2.0 m，噴泉高度可達到 3.0 m，水箱水面上壓力 P = ？
#440800
四、兩塊垂直直立的平板之間有黏性液體（比重 0.85，黏滯係數 0.40 Pa-s） ， 平板間距固定為 0.01 m。試問無壓力梯度，有重力狀況下，液體的平均速度為何？
#440802
五、一個直徑 0.4 m 的圓形水桶，靜止時水深 0.2 m。若水桶繞其中心軸旋轉，旋轉速度為 6.28 rad/s。水箱底部之壁面突然破一小孔，試求此小孔 噴出的流速為何？
#440803
(二)以圓柱直徑計算之雷諾數（Reynolds no.）模型和 實體橋墩分別為何？其值不同代表涵義為何？
#440804
(一)請依下列高斯擴散模式，推導懸浮微粒擴散至下風 x 公尺處敏感點中 心線地面濃度之擴散方程式。假設此微粒之粒徑為 dp，終端沉降速度 為 Vt，煙囪上方的水平風速為 u，污染物排放流率為 q，有效煙囪高 度為 H。（10 分）
#440805
(二)當煙囪排放廢氣中 SO2 排放流率下降 20%，煙囪上方水平風速（u）升 高 20%，則下風 x 公尺處敏感點中心線地面懸浮微粒濃度上升或下降 為多少倍？假設微粒粒徑及大氣擴散條件不變。（10 分）
#440806
二、某既存靜電集塵器（electrostatic precipitator, ESP）之除塵效率為 95%， 為因應廢氣流量增加 20%及除塵效率提高至 98%之改善需求，請用德意 志公式（Deutsch equation）估算收集板面積至少須增加為原來的多少倍？ 假設靜電集塵器之電場強度不變。（20 分）
#440807
。空氣
的密度 1.20 kg/m3，空氣的運動黏滯係數 
。
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。空氣
的密度 1.20 kg/m3，空氣的運動黏滯係數 。