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技師◆流體力學與流體機械
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99年 - 99 專技高考_冷凍空調工程技師:流體力學與流體機械#27520
> 申論題
題組內容
二、
⑵今欲選取一個浴室通風用風扇(如圖二)。設浴室的尺寸為 2 m×3 m×3 m,空氣 速度不可超過 8m/s以減少振動與噪音,取風扇馬達元件的組合效率為 50%,如果 風扇要在 10 分鐘內將所有的空氣置換,試求風扇馬達元件所需的功率,風扇 外殼的直徑,和經過風扇的壓力差。取空氣密度為 1.25 kg/m
3
,並忽略動能修 正係數之效應。(10 分)
相關申論題
⑴所謂自由渦流(Free vortex)是指一流場,其流線是同心圓。因此此種流場可以 下式表之: Vr=0 且 =g(r) Vθ 試決定 g(r),使任何 r>0 之流體粒子的旋轉量(Rotation)為零。(10 分)
#49484
四、有一軸流式壓縮機欲以 1200 r /min 抽取氮氣(其密度ρp為 0.167 kg/m3 )。今以其 1/3 之模型,用空氣(其密度ρm為 1.20 kg/m3 )做測試,在轉速為 600 r /min,流量 Qm為 6 m3 /sec時,壓力上升ΔPm為 145 Pa,輸入功率Lm為 1.0 kW,對於在動力相似 的條件,試計算原型之流量Q,壓力上升ΔP及輸入功率L。忽略馬赫數及雷諾數之 效應,並假設在海平面之條件。(20 分)
#49487
五、流體 U∞流過非常薄的平板,由於黏滯力影響下產生邊界層,在板的後緣測量到速度分布為紊流邊界層,其為 1/7 次方的速度分布,如下圖所示。平板長度 L,邊界層厚度 δ,速度分布 。求當 δ = 0.01L 時的阻力係數,Cd 為何?(20 分)
#557526
四、有一圓形液體貯槽直徑為 D,液體由貯槽底端直徑為 d 的圓孔排放,如下圖所示。在時間 t = 0 時水深度為 h0,求液體深度的變化,表示時間的函數 h = h(t)。(20 分)
#557525
三、液體在吸管中因毛細作用,會產生液體上升,如下圖所示。吸管內徑 d,液體密度 ρ,液體表面張力 σ,液體上升高度 h,液體-吸管介面形成接觸 角 θ,重力 g。求合適的無因次 Pi 項。 (20 分)
#557524
(二)當功率為最大時的轉速 ω 及最大功率 Pmax 為何?
#557523
(一)推導出軸功率(Power shaft):P 的式子。
#557522
(四)不可壓縮流(Incompressible flow)。
#557521
(三)不滑移條件(No-slip condition) 。
#557520
(二)水利直徑(Hydraulic diameter),計算長方形的水利直徑,如下圖所示。
#557519
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