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流體力學
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112年 - 112 高等考試_三級_水利工程、環境工程、機械工程：流體力學#115540
> 申論題
三、請說明雷諾數與福祿數為何？其物理意義又為何？（20分）
相關申論題
一、下圖為一水深2m的蓄水池，有一寬度為1 m高度為3m的閘門，混凝土塊與閘門間利用極細的鋼索連結，且不計閘門的重量，需最小體積為何的混凝土塊方可關閉閘門？混凝土的比重量為23.6 kN/m3。（20分）
#493573
二、如下圖所示，U形管管徑一致且有一側封閉，若U形管以AA軸為軸心旋轉， 當角速度為何時，水會開始溢出U形管？圖中的ℓ = 10 cm，大氣壓力為101kPa。（20分）
#493574
四、水由一個巨大的水櫃流出後流到停留在磅秤上的A車，如下圖所示管徑 d = 10 cm、HT為5 m、H為10 m、h為0.3m。瞬間車及車內的質量為500 Kg，此時秤的重量為何？車子的加速度為何？（20分）
#493576
五、一個斷面為正方形的管子用於運送燃油，斷面的長寬均為15cm，燃油的運動黏滯係數（ν）為6 ✖ 10-4 m2/s，燃油的比重為0.85。當管子的流量為0.02 m3/s時，每100m長的管子之能量損失為多少？（20分）
#493577
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
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