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流體力學
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114年 - 114 專技高考_水利工程技師：流體力學#133675
> 申論題
一、有一三角形門，該三角形門鉸接在底邊，尺寸如下圖所示。若不計三角形門的本身的重量，請計算三角形門壓力中心的作用力 F，並計算三角形上角的反作用力 R
T
。水的比重量為 γ 。（20 分）
相關申論題
(一)模型船的拖曳速度（6 分） 、
#557453
(二)實船與模型船的拖曳力比值（7 分）及
#557454
(三)實船與模型船的功率比值。（7 分）
#557455
三、如下圖所示，水在圓形水管內流動，圓形水管內安裝一座流量噴嘴，噴嘴下方及噴嘴前端水管連接一座壓力計。若壓力計內的流體為水銀，壓力計兩端水銀高差為 h，水管的直徑為 D，噴嘴的直徑為 d，噴嘴流量係 數為 Cd，水及水銀的比重量分別為γ及 γHg ，試依前述條件，計算水管的流量。（20 分）
#557456
四、如下圖所示，彎管內的水流流量為 5 m3/s，彎管的體積為 10 m3，入口端的壓力為 650 kPa。若彎管的能量損失為 10 m，且能量修正係數α = 1.0， 水的比重量為 9810 N/m3。固定彎管所需的力為何？（20 分）
#557457
五、水經漏斗底部管子流出，管子的流速及直徑分別為 3e^(-0.05t)m/s 及 10 mm 。當時間 t = 0 時，水位 y = 200 mm 。試問當水面降至 y = 100 mm 時之流速為何？（20 分）
#557458
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
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