水利工程 101 年流體力學概要考古題

水中有圓球形狀的泥沙顆粒（直徑1.0 mm，密度2400 kg/m3)，圓球的阻力係數 為0.45，水的密度為1000 kg/m3，重力加速度為9.81 m2/s，試求泥沙在靜止水中 沉降的終端速度。（25 分）

一個圓桶形狀的儲油槽，直徑10 m，高度6.0 m，油槽頂部有通氣孔與大氣接觸。 原本裝有深度為4.0 m的油（比重為0.84），在地震來襲時，水平方向之加速度為 3.0 m/s2，試求油槽中最大壓力。(25分) 3.0 m/s2 6.0 m 10 m

設計自來水管線時，常將管流的水力梯度（hydraulic gradient）表示為： b aQ kD i = 式中Q為流量，D為圓管直徑，k、a和b為係數。而平滑圓管的摩擦係數f與雷諾數 Re的關係為：

1 Re 316 .0 f = 試用達西-威士巴哈（Darcy-Weisbach）式計算平滑圓管的係數a =？b =？(25分) 四、兩平板之間的流速分布為： ⎟⎠ ⎞ ⎜⎝ ⎛ π = d y sin U ) y ( u o 平板間距為d= 0.04 m，流速Uo= 0.08 m/s，流體的運動黏滯係數1x10-5 m2/s，試求 斷面平均流速。（15分）以間距及平均流速計算雷諾數。（10分） Uo y x d