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流體力學
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97年 - 97-2 專技高考_造船工程技師：流體力學#34493
> 申論題
題組內容
一、一半徑為 R 之圓柱容器內盛有密度 ρ之液體，液體原始高度為 h
O
（如下圖）。今 容器對其中心軸以 ω 等角速度旋轉，達穩定狀態後，試求：
⑴其自由液面 z
s
之數 學表示式（即求 zs與 ω，R 和 h
O
之關係）（14 分）
相關申論題
及⑵若旋轉速度為 360 rpm，試 求容器中流體粒子之渦度（Vorticity）為多少？（6 分）
#88460
⑴在 2 秒期間，衛星的加速度，（8 分）
#88461
⑵ 在 2 秒期間，衛星的速度改變多少？ （6 分）
#88462
⑶ 衛星所受的推力是多少？（6 分）
#88467
三、請說明在進行一般船模試驗時，為什麼模型和實體船之雷諾數（Reynolds number） 與福錄數（Froude number）無法同時相等？（20 分）
#88463
⑴請說明管內流況為層流（laminar flow）或紊流（turbulent flow），為 什麼？（5 分）
#88464
⑵求其摩擦因子（Friction factor）及壓降（pressure drop）為何？ （15 分）
#88465
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
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