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技師◆流體力學與流體機械
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96年 - 96 專技高考_機械工程技師:流體力學與流體機械#36290
> 申論題
三、有一個長方體水箱,長度、寬度及高度分別為 1 m、1 m 及 10 m,水箱有兩個入口及 一個出口,出入口的截面積都為 0.1 m
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,在某一個時間,水箱內水液面高度為 5 m, 兩個入口之水流速度分別為 1 m/s 及 2 m/s,而出口之水流速度為 1.5 m/s,請求此時 水箱內水面上升之速度。(20 分)
相關申論題
二、當流體流過一個圓球時,已知流體所受的阻力 T 與圓球的直徑 D,流體密度 ρ,流 體動力黏度(dynamic viscosity)µ 及流體速度 V 有關,請使用因次分析,求出流場 中之兩個無因次參數,其中一個無因次參數含 T,另一個無因次參數含 µ。(20 分)
#100235
四、一個圓管長 1.2 m,在中間的地方有一個 90 度的轉彎,使管子的外型如同一個「L」 字型,90 度轉彎部分之長度為 0.2 m,管子的直徑 D 為 1 cm,管子內流動的流體為 水,其密度 ρ 為 1000 kg/m3 ,動力黏度(dynamic viscosity)µ 為 1.12×10-3 N-S/m2 , 速度為 0.1 m/s,假設在層流成為完全發展流(fully-developed flow)狀況下,摩擦 因子(friction factor)f = 64/Re,其中 Re 為雷諾數(Reynolds number),90 度彎 角的損失係數(loss coefficient)KL = 0.2,請求出水流經過此 1.2 m 長圓管的壓降。 (20 分)
#100237
五、有一個泵浦將水經由水管,由地平面的水槽,以 0.12 m3 /s 的流量,運送至 3m 高的水 塔裡,已知泵浦的輸出功率為 30 kW,在地平面水槽裡,水管的入口直徑為 10 cm, 入口壓力為 1 atm,在水塔裡水管的出口直徑為 20 cm,假設在運送水時,沒有能量損 失,請問在水塔裡水管出口壓力為何?(25 分)
#100238
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
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