流體力學：作用力、加速度與流量分析

📝 歷屆考古題

• 113年 地特三等申論題 第一題
  (一)渠道中水流之單寬流量。
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• 113年 地特三等申論題 第二題
  (二)上、下游速度水頭各為多少？
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• 113年 地特三等申論題 第三題
  三、空氣中有一自由射流（jet flow），射流以初速度 V0並和水平地表呈 30 度噴出。若忽略所有摩擦損失，射流須越過水平距離 18 m 處、高 3 m 之直立牆，求 V0之最小值為多少 m/s？…
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• 113年 地特三等申論題 第四題
  四、有一雙頭噴嘴如下圖所示，二噴嘴出口之流速 V2 和 V3 均為 12 m/s，若水管和雙頭噴嘴之軸線均在同一水平面上，並忽略所有損失，試分別求水體作用在噴嘴之作用力 Fx和 Fy之大小及方向。（2…
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• 113年 地特三等申論題 第五題
  五、水流流經一 50 cm 直徑之鋼管中，若能量梯度（energy gradient）為 0.006，摩擦因子（friction factor）為 0.0135。試求管中之流量為多少 cms？（20…
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• 111年 地特三等申論題 第一題
  如下圖所示為一直徑 0.5 m 之圓筒，靜止時之水面為 AA，圓筒之中心軸開始以固定角速率 4 rad/s 轉動，當達到穩態時，壁面與中心軸間之水面差（z2 - z1）為多少？（20 分）
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• 111年 地特三等申論題 第一題
  其液面之流速。（10 分）
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• 111年 地特三等申論題 第二題
  如下圖所示，蓄水池之水平池底與垂直壁面間以圓弧面銜接，試求作用於單位長度圓弧面之靜水壓力及其作用力方向。（20 分）
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• 111年 地特三等申論題 第二題
  單寬流量。（10 分）
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• 111年 地特三等申論題 第五題
  如下圖所示，有一蓄水池藉由虹吸管將水排出。已知大氣壓力為 1×10^5 N/m^2，水蒸氣壓為 1.7×10^3 N/m^2，試問虹吸管不發生穴蝕（cavitation）之最大允許高度（H）為多少？（…
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• 110年 地特三等申論題 第一題
  請分別計算 x 和 y 方向上之速度分量 u 和 v。（10 分）
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• 110年 地特三等申論題 第一題
  兩者的內部壓力（P_i）與表面張力（σ）之關係為何？（10 分）
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• 110年 地特三等申論題 第一題
  求流體質點之加速度為何？（10 分）
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• 110年 地特三等申論題 第二題
  推求此流況為可壓縮流或不可壓縮流？（10 分）
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• 110年 地特三等申論題 第二題
  計算氣泡的內部壓力為水滴的內部壓力之幾倍？（10 分）
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• 110年 地特三等申論題 第二題
  如果可行，求出速度勢能函數（potential function）。（10 分）
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• 110年 地特三等申論題 第五題
  假設當水龍頭關小時，流水會形成一通水斷面逐漸縮小之圓柱狀，如圖一所示。利用圖二推求圓柱之截面積 A₂ 與 x 的關係為何？其中，點 2 為任一 x 位置，水龍頭出水處之直徑為 D，流量為 Q，x 及…
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• 109年 地特三等申論題 第二題
  二、一物質 A 為立方體（250 mm × 250 mm × 250 mm），其重量為450 N。如圖所示，放入一個含水及水銀的儲槽內。當該物質 A 達到平衡狀態時，試計算該物質浸潤在水銀下的深度 x…
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• 109年 地特三等申論題 第三題
  三、如圖所示，有一明渠水流流經一隆起的河段，其高度為 h。在此隆起的河段上游（upstream）處，其河道有固定水深 y₀ = 3 m 和定速度 v₀ = 1 m/s。假設河道單位寬度流量為定值3 m…
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• 109年 地特三等申論題 第四題
  四、如圖所示，水流等速經過一雙出口（double-exit）的彎頭水管（elbow）。假設速度 v₁ = 5 m/s 和 v₂ = 10 m/s，水管內的體積為1 m³，直徑D₁、D₂及D₃分別為0.…
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• 107年 地特三等申論題 第一題
  一、一水箱底部有一個突出的半球(直徑0.4m),在靜止狀態下,水深 1.2 m 時,水的密度1000 kg/m³,半球所受的靜壓總力的水平分量和垂向方量 分別為何?(20分)
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• 107年 地特三等申論題 第一題
  水深 h=?
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• 107年 地特三等申論題 第二題
  二、一輛油罐車的儲油箱(長度 8.0 m,高度 2.0 m,寬度3.0m)內裝有液 化天然氣(密度450 kg/m³,靜止時液體深度 1.0 m,液面壓力為大氣壓 力)。若突然煞車,減速度為2.0 m…
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• 107年 地特三等申論題 第二題
  福德數(Froude no.)。
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• 106年 地特三等申論題 第一題
  試說明何謂徑線（pathline）及煙線（streakline）？假設在時間 t =0s 到 t =8 s，有一速度場為v = (u,v) = (0 m/s,2 m/s)，u 為速度v在 x 方向的分…
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• 106年 地特三等申論題 第三題
  如下圖所示，一個矩形開口的貯槽其內有一層 1 m 厚的水，其上方為一層 1 m 厚的油，其比重量（specific weight）為 6.6 kN/m3。假設貯槽受到一個往右的加速度為a = 0.3…
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• 106年 地特三等申論題 第四題
  假設有一層流位在一個以頻率 ω 左右振盪的平板上。在 y = 0 ，其速度為u( y,t) = U0 cos(ωt)；在 y = +∞，其速度為 u( y,t)=0。試利用 Navier-Stoke…
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• 106年 地特三等申論題 第五題
  如下圖所示，在水中內有一閘門 AB，其寬度為 2 m 而重量為 18000 N。閘門被鉸鏈固定在 B 點，而其 A 點靠在無摩擦的牆面上。試計算左邊水位高 h 為何時將造成閘門 AB 開始開啟？（20…
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• 105年 地特三等申論題 第一題
  此流場是否為穩態（steady）？（3 分）
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• 105年 地特三等申論題 第二題
  在時間 t=1 秒，一粒子位置在(1 m, 4 m)，試求 t > 1 秒時，此粒子之徑線（pathline）函數為何？（17 分）
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