水利工程 102 年高等流體力學研究考古題

解釋名詞：（每小題5 分，共20 分） 流阻力及升力 管路主要損失與次要損失 液體蒸氣壓 尺度分析

有一流速分布剖面如示意圖，已知U = 3 m/s and h = 0.1 m： 請計算作用在底床上之剪應力。（10 分） 請探討河床沖蝕之可能性。（自行假設條件）（10 分） 2

m s N 10 12 .1 ． − × = μ 三、一個直徑1 公尺之浮球重100 公斤，以纜繩錨碇於河床如圖所示呈60°角。假設拖 曳力係數（drag coefficient，CD = 0.5）。請問河川之流速V 為何？假設纜繩之拖曳 力及重量可以忽略。（20 分）（球體積 ＝ 3 D 6 π ； A V C 2 1 F 2 D D ρ = ） V 60° h y u U 2 2 2 h y h y U u − = 102年公務人員升官等考試、102年關務人員升官等考試 102年交通事業郵政、港務、公路人員升資考試試題 等別(級)： 簡任 類科(別)： 水利工程 全一張 （背面） A B 4 m

有一繫纜繩連結半球形圓環其下懸掛一具有直立圓形斷面豎管之球形容器。容器開 口液面接觸大氣如圖所示。球形容器上下半球以焊接方式連結，上半球裝載水，而 下半球裝載比重2.9 之液體。請計算焊接處之總張力為何？繫纜繩之張力？假 設球形容器之重量可以忽略。（20 分）

有一工程要將堰塞湖內之積水排放到下游B 處如圖所示，湖面到壩頂A 之高程差 為4 公尺。擬用虹吸原理將水導入下游，假設大氣壓為101.3 kPa，水溫為20℃， 蒸氣壓為2.4 kPa。請估算下游B 處高程在何位置，才會有可能產生最大流量。 （20 分） 纜繩 0.1 m 0.4 m 0.6 m 0.6 m Water SG=2.9