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流體力學
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97年 - 97 普通考試_水利工程、環境工程:流體力學概要(重覆)#84977
> 申論題
四、如圖所示,水流經寬廣的長形渠道內之凸塊,凸塊的高度為 h(x),如果能量的損失可忽略, y ( x ) 代表局部水深及 V ( x ) 代 表 局 部 流 速 , 試 證 明 水 面 高 度 斜 率 之 變 化 為 dy/dx=-(dh/dx)[1-(V
2
/gy)],並討論 Froude 數對 dy/dx 與 dh/dx 之影響。
相關申論題
一、圓管 A 內含汽油(SG=0.7),圓管 B 內含機油(SG=0.9),壓力計內之流體為水 銀(γHg=133 kN/m3),水銀高度差為 0.3 m,如圖所示。如果圓管 A 之壓力減少 25 kPa,圓管 B 之壓力維持不變,試求新的水銀高度差。
#342493
二、水(γ =9.8 kN/m3)經由較大圓管,再經 2 個直徑較小圓管從貯水槽流出,如圖所示。 如果忽略黏性之效應,試求(一)由貯水槽流出之體流率及(二)位置(1)之壓力。
#342494
三、如圖所示之系統,幫浦(Pump)需加入 25 kW,才可產生 Q=0.04 m3 /s 之 水(γ=9.8 x 103 N/m3)流量。如果管路之摩擦係數(Friction Factor)f=0.016 及忽 略其它次要損失,試求當幫浦移走時之水流量。
#342495
五、有一定量流之速度分布為 u = 3ax, v= 4ay, w = -7az ,試求通過點(1, 1, 1)之 流線方程式。(20 分)
#570119
四、已知某二維流場()之速度分布如下,求其速度勢能函數Φ及流函 數φ。(20 分)
#570118
三、有一液體(比重 = 0.85)流經一細腰管計(文氏計),如圖二所示,圖中點 (1)、(2)保持一水平線。若流率介於 0.001 cms 到 0.050 cms 之間,試求出此 範圍間的流率可能形成之壓力差範圍值為若干 kPa?(20 分)
#570117
二、兩平面相距 20 mm , 其中充滿某種液體 , 已 知 該 液 體 之 黏 滯 度μ= 16.8✖ 10-3 kg/m●s 。 今欲使平面中間有一大小為 0.75 m 2 之 平 板 以 0.2 m/s 的速度前進,假設該板與兩平面等距,試求須力若干牛頓(N)? (20 分)
#570116
一、有一氣體流(密度= 1.26 kg/m 3 )由貯氣筒通過直徑 D 0.03 m 的管路排放 至大氣中,管路前端銜接直徑 d 0.01 m 的噴嘴,如圖一所示,圖中點(1)、 (2)、(3)保持一水平線。在貯氣筒內的錶(gage)壓力保持在 3.0 kPa ,而大 氣狀態為常溫與常壓。試求在管路中的流量(單位採 cms)與壓力(單位 採 Pa)。(20 分)
#570115
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
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