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流體力學
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103年 - 103 原住民族特種考試_三等_機械工程:流體力學#32114
> 申論題
※本試題中,水之密度為1000 kg/m
3
,重力加速度為9.81 m/s
2
,一大氣壓力為101 kPa。
一、HSM 研發中心基於研究需要,特於安略湖畔建置一儲水槽,並使用功率為三萬瓦 (30 kW)的幫浦以每秒 40 公升的速度,將湖水向上輸送至該槽中。已知,湖面與 儲水槽液面高度相差 50 m,而輸送管線所造成的水頭損失(Head loss)為 10 m, 請求出該幫浦之流體機械效率值。(20 分)
相關申論題
二、IIR 國擬以特殊材料發展輕便型飛行載具,該材料於常溫時呈液態,性質穩定,可 被吹成如肥皂泡沫之極薄之圓形泡泡,內載生化武器,經釋放即可飄至定點執行任 務。已知,在溫度為 20℃時,該液體材料的表面張力為 0.75 N/m,如欲泡泡內所測 得之錶壓力為 120 Pa,則泡泡之直徑應該為何?(20 分)
#73919
三、一架噴射機以時速 1000 km/h 在 10000 m 的高空飛行,而測得之環境溫度為-55 ℃。 已知周圍氣體之定容比熱(CV)為 600 J/kg・K,氣體常數(R)則為 0.3 kPa・m3 /kg・K, 請問此時飛機飛行速度為幾馬赫?(20 分)
#73920
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
(二)流經點(1, 1)與(3, 2)之二流線間單位深度之體積流率?
#560878
(一)該流場之流線函數?
#560877
(二)使葉片約束力所作的功率達最大時的 U/Vj 比值。(15 分)
#560625
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