地特三等申論題
112年
[機械工程] 流體力學
第 五 題
五、考慮水流過一水平塑膠平滑管，其直徑為 0.2 公尺。內部平均速度為 10 cm/s。請計算出這個管流的雷諾數 Re 為多少？（5 分）由下列的 Moody 圖請查出摩擦係數 f？（5 分）最後請由 Darcy 方程式計算出管內每公尺的壓力損失為多少？（10 分）水密度為 1,000 kg/m3，黏滯係數為 1.12 × 10-3 Ns/m。
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題測驗管流的基本計算流程：首先將單位統一（如 cm/s 轉換為 m/s），利用雷諾數公式判斷流態；接著依據雷諾數與管壁粗糙度（平滑管）從 Moody 圖查出摩擦係數；最後代入 Darcy-Weisbach 方程式求得單位長度之壓力損失。
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【解題關鍵】確保所有物理量單位一致（SI制），利用雷諾數判斷流態並從 Moody 圖查得摩擦係數，最後代入 Darcy-Weisbach 方程式求解壓力損失。 【解答】 基本假設：不可壓縮流、穩態流、圓形平滑管。
▼ 還有更多解析內容
管路流體壓降分析
💡 透過雷諾數判斷流態，查莫迪圖得摩擦係數，代入達西公式求壓降。
🔗 管路壓降計算標準程序
- 1 參數標準化 — 將 V, D, ρ, μ 統一轉換為 SI 單位制。
- 2 求解雷諾數 — 計算 Re 並判別流態（紊流 > 4000）。
- 3 Moody 圖檢索 — 依據 Re 與相對粗糙度（本題為 0）查出 f。
- 4 達西公式求解 — 代入 Darcy-Weisbach 方程式計算 ΔP/L。
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🔄 延伸學習：延伸思考：若為層流（Re < 2300），f 可直接以 64/Re 計算，無需查圖。
