地特三等申論題
107年
[水利工程] 流體力學
第 一 題
📖 題組:
四、一梯形斷面之渠道,底部寬度,兩側的角度60°,曼寧係數0.02,底床 坡度 0.004,流量0.2m³/s,試求:(每小題10分,共20分)
四、一梯形斷面之渠道,底部寬度,兩側的角度60°,曼寧係數0.02,底床 坡度 0.004,流量0.2m³/s,試求:(每小題10分,共20分)
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
水深 h=?
思路引導 VIP
這是一道經典的明渠均勻流問題。看到題目應立刻聯想到「曼寧公式(Manning's Equation)」。因梯形斷面的面積與濕周均包含未知水深 h,且帶有分數次方,無法直接移項求解,必須先化簡常數項建立含 h 的非線性方程式後,使用「試誤法(Trial and Error)」或計算機的求解功能(Solve)來逼近找出正常水深。
小題 (二)
福德數(Froude no.)。
思路引導 VIP
本題為明渠水力學標準題型。解題思路為:先利用曼寧公式(Manning's equation)試誤求出正常水深(y),接著計算水面積、水面頂寬及水力深度,最後代入福德數公式 Fr = V / √(gD)。注意題目漏給「底部寬度」數值,答題時建議先設為未知數建立通式,再行假設合理數值作為示範。