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流體力學
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114年 - 114 公務升官等考試_薦任_水利工程:流體力學#133259
> 申論題
一、試說明牛頓流體(Newtonian fluid)與非牛頓流體(Non-Newtonian fluid)
之差異,並舉工程案例說明之。(10 分)
相關申論題
二、下圖為水深 4 m 的蓄水池剖面圖,池中水的密度為ρw= 1000 kg/m3 ,蓄水池壁上安裝了斜板閘門 AB,閘門寬 10 m,背面暴露在大氣中。計算作用在 AB 上的合力的垂直和水平分量的大小?(20 分)
#556083
(一)假設分別以福祿數 Froude number(Fr)及雷諾數 Reynolds number(Re) 推估,請估算模型螺旋槳的轉速。(20 分)
#556084
(二)請分析那一種無因次數(Froude 或 Reynolds)較可能導致更好的模擬結果並說明你的依據?(5 分)
#556085
(一)本流體是否為不可壓縮(incompressible)。(5 分)
#556086
(二)本流體是否為非旋流(irrotational)。(5 分)
#556087
(三)求出該流場中任意一點沿 y 方向的壓力梯度方程式,流體密度以 ρ表示。(10 分)
#556088
(一)試求通過 A3 面積之流速。(5 分)
#556089
(二)因水平放置,所以不考慮重力,請求出該控制體積於水平方向之受力。 (20 分)
#556090
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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