第 一 題

看到「噴嘴」與「皮托管」量測流速或流量，直覺必須聯想到流體力學中最經典的「伯努利方程式」搭配「連續方程式」。作答時，除了點明理論名稱外，務必精準且完整地列出伯努利方程式的四大基本假設（穩態、不可壓縮、無黏性、沿流線）才能確實拿到此題的基本分數。

看到此題，應立即聯想到白努利方程式（Bernoulli's equation）與連續方程式（Continuity equation）的經典應用。解題核心在於描述將噴嘴安裝於管路中使截面積縮小，透過壓差計量測收縮前後的靜壓差，並列出從理論公式到考量流量係數（Cd）求出實際體積流率的完整步驟。

看到皮托管量測流量，應立即聯想「白努力定律（Bernoulli's equation）」求局部流速。作答時需先畫出皮托管（量測總壓）與靜壓孔（量測靜壓）的配置，並說明如何從單點流速推展到整個圓管截面的體積流率（積分法或中心流速修正法）。

看到「完全發展層流」與「皮托管」，應立刻聯想到圓管層流的速度分佈為拋物線，其平均速度恰為管中心最大速度的一半。因此，解題關鍵在於說明如何用皮托管量測管中心的最大速度，再利用此關係轉換為體積流率。