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流體力學
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112年 - 112 身心障礙特種考試_三等_水利工程:流體力學#113938
> 申論題
題組內容
三、水平渠道中設置一高度為 H 之自由跌水(free overfall)以消能,跌水立牆上設有通氣孔以確定水壂區之水面保持大氣壓力。請由已知渠道單寬流量 q(m
2
/s)及下游水深y
1
,推求以下參數:
(二)跌水水壂區之水深(pool depth)y
p
為何?(15 分)
相關申論題
(一)請由因次分析說明管壁粗糙係數 f 之關係式可表示為雷諾數及相對粗糙高度之關係式。 (15 分)
#486266
(二)非圓管輸水管線時,如何應用上述管壁粗糙係數 f 關係式?(10 分)
#486267
(一)請繪圖及說明土體中孔隙水之壓力水頭的垂向剖面。(10 分)
#486268
(二)請依達西公式(Darcy’s Law),推求土體中之滲流速度。(10 分)
#486269
(三)請依連續公式,說明上述靜壓水頭近似式是否合理?(5 分)
#486270
(一)跌水上緣之臨界水深(critical depth)yc 為何?(10 分)
#486271
(一)當垂直加速度(az)為零時,槽內水外溢之臨界水平加速度為何?(10 分)
#486273
(二)當垂直加速度(az)不為零時,槽內水外溢之臨界加速度值為何?(15 分)
#486274
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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