管流及開口出流之流體力學應用

📝 歷屆考古題

• 114年 普考申論題 第一題
  一、如圖一所示，求高 1.8 m 之梯形平板表面所承受水壓總力的大小（單位以牛頓 N 表示）及方向。（25 分）
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• 114年 普考申論題 第一題
  射流對葉片施加的水平推力。（10 分）
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• 114年 普考申論題 第二題
  使葉片約束力所作的功率達最大時的 U/V_j比值。（15 分）
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• 114年 普考申論題 第三題
  三、如圖所示，水流經漏斗底部的孔隙，倘若流動近似於具有速度 V = c/r 之徑向形式（從 O 點呈輻射線狀），其中 r 為徑向座標，c 為常數。假設 r = 0.1 m 處，速度為 0.04 m/s…
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• 114年 普考申論題 第四題
  四、已知水流經一漸縮管，如圖所示。以液體倒置 U 型壓力計測量在點(1)和(2)的靜壓差，壓力計內部充填比重為 SG < 1，試求液壓計的讀數 h。（20 分）
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• 114年 普考申論題 第五題
  五、雨水經由鍍鋅鐵管以 0.006 m^3/s 的速率噴出，如圖所示。若忽略排水導管在自由表面處的雨水下降速度，而且不計彎管的水頭損失。假設下游噴出口為圓形管，且管內充滿雨水，試求噴出口直徑。（20…
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• 113年 普考申論題 第一題
  一、一蓄水池的底部有一個圓形的出水口（直徑 0.3 m），其圓心距離水面 2.0 m，流量係數為 0.65，求此時的排水流量？（20 分）
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• 113年 普考申論題 第二題
  二、水從軟管噴嘴流出，流速為 12 m/s。試求它可以達到噴嘴上方的最大高度是多少？（20 分）
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• 113年 普考申論題 第四題
  四、如圖所示，內徑恆定為 0.075 m 的虹吸管配置。若 A、B 之間的摩擦損失為 0.8 V^2/2，其中 V 為虹吸管內的流速，求 B 點的流量。（20 分）
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• 113年 普考申論題 第五題
  五、有一水管，截面積 A1 = A3 = 0.5 m^2，左側入流流速 v1 = 0.1 m/s，現在 A1 斷面加入一水管截面積 A2 = 0.1 m^2，並以流速 v2 = 0.5 m/s 注水，…
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• 112年 普考申論題 第三題
  三、已知一水槽寬度為 5 公尺（垂直紙面），如圖一所示，求水作用在曲面 AB 弧上總力為多少牛頓（Nt）？（20 分） 圖一 (圖示說明：水槽內有自由液面，標示有倒三角形及C點。右側有垂直壁，水深自表…
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• 111年 普考申論題 第一題
  (一)兩種容器底部所承受之壓力各為多少 kPa？（10 分）
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• 111年 普考申論題 第一題
  該渠道之輸送水流流量？（10 分）
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• 111年 普考申論題 第二題
  (二)作用在兩種容器底部的力各為多少 kN？（15 分）
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• 111年 普考申論題 第二題
  該渠道水流之型態？（10 分）
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• 110年 普考申論題 第一題
  求二條引水圓管隧道之輸水流量各為何？
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• 110年 普考申論題 第一題
  下游之水深（y2）為何？
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• 110年 普考申論題 第二題
  求二條引水圓管隧道管之壁剪應力各為何？
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• 110年 普考申論題 第二題
  閘門之受力為何？
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• 109年 普考申論題 第一題
  一、高樓的某窗戶，在颱風時承受144 km/h的風速作用，其風場流線示意如圖一所示，窗戶面積為0.9 m × 1.8 m，試計算窗戶所承受的風作用力。設空氣密度為1.27 kg/m3。（25分）
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• 109年 普考申論題 第二題
  二、如圖二，穩定水流（steady water flow）流經漸縮圓管，假設沿著管中心流線的速度呈線性變化，A及B處的速度分別為VA = 6 m/s及VB = 18 m/s。試求A、C及B三處的加速度…
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• 109年 普考申論題 第三題
  三、如圖三，水流自水庫經水管及渦輪發電機後流入河川，水管的管徑為0.75 m，管中的水流量為2.5 m3/s，水庫的水面與河川水面的高差為30 m，管中水流的總能損係數KL為2，假若渦輪發電機的功率輸…
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• 108年 普考申論題 第三題
  三、一封閉配水池之壓力鋼管連結抽水機，抽水機下游連結一出流管（內徑= 0.18 m），示意如圖。若出流管之出水口內徑為 0.1 m，配水池內上方之壓力為 120 kPa，當地大氣壓力為 101 kPa…
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• 108年 普考申論題 第四題
  四、已知一梯形斷面之渠道，通水斷面積 A = 100 m2，側坡傾角 θ = 45°，縱坡 S0 = 0.001，假設曼寧糙度 n = 0.014，求其輸水之最大流量為多少 cms？（25 分）
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• 108年 普考申論題 第五題
  如下圖所示，油管裝上泵，用來輸送油。入口之管徑 D₁ = 70.0 mm，壓應力 P₁ = −30.0 kPa。出口之管徑 D₂ = 50.0 mm，壓應力 P₂ = 120 kPa。油之比重為 0.…
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• 107年 普考申論題 第一題
  A 處至 B 處及 B 處至 D 處的管流摩擦損失分別為多少 m？（5 分）
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• 107年 普考申論題 第一題
  經過 h 的向上距離後，水柱的流速由 V0 變成 V1，V1 會比 V0 大或小？理由為何？（5 分）
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• 107年 普考申論題 第二題
  若將 A 至 B 的管流損失增加至抽水揚程的估算，且考慮抽水機組的效率係數以及電力輸送效率，則抽水機組需消耗多少功率（KW）？（10 分）
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• 107年 普考申論題 第二題
  二、水以 34 l/min 的穩定流速從水龍頭流入浴盆中，水管截面積為 0.9 m2，浴盆形狀為矩形空間，如圖二所示，試求浴盆水位 h 隨時間的變化率。（15 分）
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• 107年 普考申論題 第二題
  試以伯努力（Bernoulli）方程式計算 V1 為何？並列出所需的假設。（5 分）
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• 107年 普考申論題 第三題
  三、JP-4 燃料（比重=0.77）流經文氏計，如圖三所示。在直徑 15 cm 的管中，流速為 5 m/s。若黏性效應忽略不計，請問安裝在文氏計喉部的開口管中，燃料液面與喉部中心點的高度差 h 為多少…
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• 107年 普考申論題 第三題
  B 處至 D 處的可發電高程差若扣掉管流損失，且考慮水輪機與發電機的效率，則 C 處的發電將可獲得多少功率（KW）？是否足以提供 A 水庫的抽水機組所需？（10 分）
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• 107年 普考申論題 第三題
  試以動量方程式計算圓盤重量 W 為多少 kg？試繪出動量方程式所依據的控制體積（Control Volume）以及各種受力。（10 分）
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• 107年 普考申論題 第四題
  若水流之運動黏滯係數為 10^-6 m^2/s，則管流之雷諾數為何？（5 分）
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• 107年 普考申論題 第四題
  若將水平圓盤改為同樣重的碗，如圖三，其他條件不變，且碗重仍由水柱支撐，則 h 會增加或減少？理由為何？（5 分）
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• 107年 普考申論題 第四題
  四、如圖四所示，假設無摩擦、不可壓縮、一維水流經水平的 T 型連接頭，每一根管子的內徑皆為 1 m，試估算 T 型連接頭作用在水的 x 及 y 作用力分量值。（25 分）
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• 106年 普考申論題 第二題
  二、如圖一所示，蓄水池排水，考慮二維斷面問題，垂直於紙面單位厚度。水池寬度 a，出水口寬度 d。若蓄水池寬度遠大於出水口寬度，則出水口流速多少？若蓄水池寬度和出水口寬度相當，則出水口流速多少？（20…
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• 106年 普考申論題 第四題
  四、田園灑水器擺置地面上，如圖三所示，給定出流速度V = 10 m/sec，角度為水平向上30°。出水口直徑 50 mm，距離地面高度 3 m。計算作用在 A 點的力矩為多少？（20 分）
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• 105年 普考申論題 第一題
  一、如圖所示，求比重（specific weight）為γ 的流體作用在 AB 板上的水平及垂直分力為 何？（假設板的寬度為 1）（20 分）
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• 105年 普考申論題 第二題
  二、如圖所示，試由壓力計所測結果求出流體的流量 Q 為何？（壓力計內流體的比重為 水的 1.07 倍）（ g = 9.81m/s² ）（25 分）
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• 105年 普考申論題 第三題
  三、有一固定的導流葉片，如圖所示，將穩態（steady）射流偏轉60°。若射流的速率及 直徑分別為20 m / s 及4 cm ，試求射流作用在導流葉片上的水平及垂直分力為何？ （ ρ =1000 k…
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• 105年 普考申論題 第四題
  可壓縮的空氣在圓管內穩定流動（如圖所示），若位置①的錶壓力 P1 = 60 kPa（gage），位置②的錶壓力 P2 = 20 kPa（gage），且位置①的截面直徑 D 為位置②的截面直徑 d 的…
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