水利工程 102 年流體力學考古題

ALD 集團宣布，將採北極冰山為原料，生產極地萬年純淨水。製程是將已融化之冰 山水置於直立之圓筒狀的容器中，以每分鐘200 轉的速度轉動10 分鐘，最關鍵點是， 轉動時絕不得濺出。已知，該直立圓筒狀容器的內部深度為100 公分，且注入已融 化之冰山水深最多為90 公分。請問，為達到最大生產量，使用之圓筒狀容器的內 部直徑應為何？（20 分）

CUE 公司擬發展隱形載具，故設計一實驗，在上部固定邊界、下部移動邊界的通道中， 注滿動力黏度（dynamic viscosity）為0.3 Pa．s 的特殊液體；一片30 公分×30 公分 的極薄平板，以每秒2 公尺的均速於通道中，自左側向右側移動，詳如下附圖。假 設，該特殊液體可視為牛頓流體的一種，請問： ㈠流體速度為零的位置為何？（10 分） ㈡使該極薄平板以該均速自左向右移動所需施之力為何？（10 分） 固定邊界 h1=1.0 mm V 平板=2m/s F h2=3.0 mm 移動邊界 V 移動邊界=0.5m/s

STM 公司為從事IC 封裝業務之企業，由於製程需要，擬新設置一儲水塔供使用， 詳如下附圖。壓力計目前之讀值為80 kPa，請問，儲水塔內空氣之壓力（kPa）為 何？（20 分） 儲水塔 空氣 5m 壓力計 水 4m 102年公務人員特種考試身心障礙人員考試試題 類 科： 水利工程、機械工程

TSD 公司近期研發之飲料深獲好評，而成功關鍵在於飲料之表面張力需介於每公尺 0.021 至0.025 牛頓之間，其口感方可達極致之境。為慎重起見，每批成品於裝罐前 須先通過品管檢測，其方式為：取樣品置於容器中，插以直徑為0.1 公分之吸管， 並觀察吸管內溶液上升之高度。已知，最新調配出的成品之密度為每立方公尺1030 公斤，而據觀察，此次溶液上升高度為0.8 公分，且其接觸角（angle of contact）為 30 度，請問，該批成品能否通過品管？（20 分）

APZ 生技公司研究發現，其生產主要原料ELX 菌，必須儲存於無旋轉之穩定流動 流體中，以保持其特殊活性。已知，公司擬新購之儲存槽中流體之流場為 k z x j xy y i z y w v u V r r v r ) 0.3 ( ) 0.2 0.2 ( ) 0.3 0.1( ) , , ( 2 − + + + + + = = 請問此儲存槽是否適合儲存ELX 菌？（20 分）