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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
> 申論題
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?
相關申論題
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
(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
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
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
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