普考申論題
109年
[水利工程] 流體力學概要
第 二 題
📖 題組：
四、某一離岸風力發電機的圓柱基座需承受海流及波浪的聯合作用，今以1：16的模型比例尺在實驗室進行水工模型試驗。若原型海流的速度為4 m/s，波浪週期為8秒，而波高為4 m。假設原型與模型的水比重相同。 (一)試決定模型試驗所需設定的海流速度、波浪週期及波高。（15分） (二)若於模型試驗中量測到某瞬間作用於圓柱的力量為10 N，則其對應原型的瞬間作用力為若干？（10分）
四、某一離岸風力發電機的圓柱基座需承受海流及波浪的聯合作用，今以1：16的模型比例尺在實驗室進行水工模型試驗。若原型海流的速度為4 m/s，波浪週期為8秒，而波高為4 m。假設原型與模型的水比重相同。 (一)試決定模型試驗所需設定的海流速度、波浪週期及波高。（15分） (二)若於模型試驗中量測到某瞬間作用於圓柱的力量為10 N，則其對應原型的瞬間作用力為若干？（10分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
(二)若於模型試驗中量測到某瞬間作用於圓柱的力量為10 N，則其對應原型的瞬間作用力為若干？（10分）
思路引導 VIP
本子題延續模型相似律的考點，測驗「力（Force）」的比例轉換。 思考重點：
小題 (一)
(一)試決定模型試驗所需設定的海流速度、波浪週期及波高。（15分）
思路引導 VIP
本題測驗「因次分析與相似性（Dimensional Analysis and Similitude）」。看到「海流及波浪」、「水工模型試驗」，必須立刻聯想到這是受到重力（自由表面）主導的流場，因此必須採用「福祿數相似（Froude Number Similitude）」。 思考順序：