109年 - 109 專技高考_航空工程技師：空氣動力學#93305

一、考慮一機翼在不可壓縮（incompressible）、非黏性流體（inviscid）及非漩流（irrotational flow）之定常流場（steady flow）中，自由流速度為 40 m/s，機翼表面上某一給定點位置的速度為 60 m/s，計算該點的壓力係數（pressure coefficient）。（10 分）

二、相對於流線形的形狀（例如機翼）相比，圓柱體（cylinder）形狀的阻力非常高。對此機翼可以作為整流罩，用以包圍圓柱體以減小阻力。考慮一最大厚度為弦長的百分之十（maximum thickness/chord=t/c=0.1）的翼剖面形狀整流罩（airfoil-shaped fair），與一直徑(d)等於翼剖面形狀整流罩最大厚度（maximum thickness, t）的圓柱體同在相同自由流速度（free stream velocity）的流場中，且此圓柱體與翼剖面整流罩的阻力係數分別為 1.2 及 0.012，試計算此時二者（圓柱體阻力／翼剖面整流罩阻力）的阻力大小比。（10 分）

(一)薄對稱機翼之升力曲線斜率（lift slope, dC_l/dα）

(二)攻角 1.5°時升力係數（lift coefficient）

(三)相對於四分之一弦長位置參考點的力矩係數（moment coefficient about quarter chord）

(四)相對於翼前緣的力矩係數（moment coefficient about leading edge）

四、請應用不可壓縮流之有限翼升力線理論（finite wing lifting line theory），考慮下圖中三對馬蹄形渦流線（horseshoe vortex filaments），三對馬蹄形渦流線（∞AF∞、∞BE∞及∞CD∞）強度分別為，找出升力線沿-b/2＜y＜b/2 上每個線段 AB，BC，CD，DE，EF 的渦流線強度。（20 分）

(一)考慮三維源流強度為 c，請寫出三維源流於球狀座標（spherical coordinate）系統的速度場

(二)請證明三維源流是否為不可壓縮流？提示：球狀座標系統

(一)點 1 和點 2 之全壓是否相等？

(二)點 1 和點 2 之全溫是否相等？

(三)點 1 和點 2 之全密度是否相等？

(四)點 1 和點 2 之全焓是否相等？

109年 - 109 專技高考_航空工程技師：空氣動力學#93305

試卷資訊

選擇題 (0)

申論題 (13)