所屬科目:流體力學
一、如圖所示,水桶藉由繩索吊掛在半空中,水桶及水的重量為200 N,水桶中的水藉由加壓空氣加速排出水桶,排出的水流直徑d = 12 mm,當 H = 425 mm時之繩索受到的張力為10N,此時桶中的空氣壓力為何?(20分)
二、如圖所示,桶子長4 m,高3 m,寬5 m,右上角有一開口,桶子內流體的比重為0.83,靜止時流體的高度為2m,若桶子持續受一固定大小的力, 產生之加速度為向右29.43 m/s2。試問桶內液面如何變化?最大壓力發生在何處?最大壓力為何?(20分)
三、利用水庫的蓄水發電,如下圖,水管的直徑為0.2 m,管中的流速為16 m/s,發完電的水則排到下池,發電機的效率為65%,整個系統的能量損失為0.5 m,試推算發電機的發電輸出為何?(20分)
四、管流的流況為層流,其流速分布為v = vmax[1−(r/r0)2],其中vmax為最大流速,v為距圓心r處之流速,r0則為水管的半徑。請推求動能校正係數α。(20分)