水利工程 106 年流體力學考古題（共 6 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/hydraulic-engineering/106-fluid-mechanics

第 1 題
試說明何謂徑線（pathline）及煙線（streakline）？假設在時間t = 0 s 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 方向的分量，v 為速度v在y 方向的
分量。而在時間t = 8 s 到t = 20 s，該速度場改變為v= (u,v) = (2 m/s,－2 m/s)。假如在
時間t = 0 s 時，一個染劑被放入流場的原點做流體標記，從此時開始流體質點被追蹤
記錄。試畫出在時間t = 12 s，從原點開始所形成的徑線及煙線。（20 分）

第 2 題
一個1：100 模型比例（模型尺寸是原型尺寸的1/100）的船體置於比重（specific gravity）
為0.95 的某流體A 中，用以模擬一艘原型120 m 長而航行於水中的船體。試計算如
果要同時滿足雷諾數（Reynolds number）及福祿數（Froude number）的模擬相似律，
流體A 的運動黏滯係數（kinematic viscosity）應為何？假如模型中的船體須要5 N
的推進力，那原型的船體須要的推進力應為何？（20 分）

第 3 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 g。貯槽為6 m 長，在加速運動時沒有任何流體溢出。試計算在此加速度運動
下貯槽內產生最大的壓力為何？（20 分）

油
水
1 m
1 m
6 m
a
106年特種考試地方政府公務人員考試試題
等
別： 三等考試
類
科： 水利工程、環境工程、機械工程
科
目： 流體力學

第 4 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 方程式計算
在y =
ω
υ
2 所產生的黏滯剪應力（viscous shear stress），請以U0 、ω、υ及ρ 表示之。
υ是流體的運動黏滯係數（kinematic viscosity）、ρ 是流體的密度（density）。（20 分）

第 5 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 分）

y
流體
平板
ω
A
B
h
水
水
4 m
2.5 m
3 m

第 6 題
，試計算在x = L 處： ㈠邊界層厚度。
（10 分） ㈡替代厚度
（displacement thickness）。（10 分）

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。