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流體力學
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108年 - 108 專技高考_水利工程技師:流體力學#80851
> 申論題
四、流體中,有一個旋轉圓球,它的昇力 F 是球之半徑 D、自由流之流速 V、 流體密度 ρ、流體動力黏度 μ、球表面糙度ϵ(因次為長度) 、球旋轉角 速度 ω 等之函數。試以 ρ、V 及 D 為重複變數,進行因次分析,並寫出 其無因次之函數式。 (20 分)
相關申論題
一、如下圖所示,矩形水門寬 2.00 m(垂直紙面方向) ,可繞鉸旋轉。試求 作用在水門水壓力之水平分量之大小及方向為何?垂直分量之大小及 方向為何?恰可開啟水門之力 F 為何?可忽略摩擦及水門重量。(20 分)
#329503
二、如下圖所示,U 型管,管內流體為汞(比重 13.6),外管直徑為內管直 徑 d 之 2.00 倍。U 型管繞軸等速旋轉一段時間後,液面高程維持不變。 若ℓ為 20.0 cm,試求旋轉之角速度為何?(20 分)
#329504
三、如下圖所示,水流量為 0.200 m3/s,彎管入口處之壓應力為 100 kPa。上 管直徑 30.0 cm,下管直徑 15.0 cm。彎管內之水體積為 0.100 m3,彎管 重量 500 N,重力在負 z 方向。假設伯努力方程式適用,試求固定彎管 之力量,其水平分量及垂直分量之大小及方向分別為何?(20 分)
#329505
五、兩水池水位差為 10.0 m,送水管長 300 m,流量 2.00 m3/s,忽略次要損 失。管壁糙度ϵ = 4.60 × 10-5 m,動力黏度 μ = 1.12×10-3 N∙s/m2。試求管 徑 D 為何?(20 分)。式中 f 為摩擦因子,Re 為雷諾數。
#329507
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
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