機械工程 102 年流體力學與流體機械考古題

下圖所示的閘門係鉸接（Hinged）於0 處，其寬度w = 5 m。 此閘門的表面為 a y x

= ，其 中a = 4 m，而右邊的水深度為4 m。 若水的密度為1000 kg/m3，試求水作用在此 閘門之合力大小。（15 分） 二、為了估算某油輪的航行阻力，假設其船底為寬度與長度分別為70 m 與360 m 的矩形， 而吃水深度為25 m，試求此船以24 km/hr 航行時所受的水阻力。已知水的密度與動力 黏度分別為1020 kg/m3與1.37×10-6 m2/s，阻力係數則為0.455 /(log ReL)2.58-1610/ReL。 （25 分）

某圓柱狀煙囪的直徑與高度分別為1 m 與25 m。若空氣以均勻的速度U 橫向吹過 此煙囪，而空氣的密度與黏度分別為1.23 kg/m3 與1.79×10-5 kg/(m．s)，試利用下圖 之資料，求此煙囪在U = 50 km/hr 及U = 10 km/hr 時所受到的力，並討論該兩力的 大小差異。（25 分） w = 5 m Fa D = 4 m 0 a y x 2 = 水 x y 102年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次 食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 類 科： 機械工程技師 全一張 （背面）

某小風扇使0.1 kg/min 的空氣移動，其入口與出口的管路直徑分別為60 mm 與 30 mm，風扇則消耗0.14 W 動力，並使空氣的靜壓力提高0.1 kPa。假設入口與出 口的空氣速度分布均為均勻，空氣的密度為1.23 kg/m3，試求功率損失。（20 分）

以壓縮機壓縮空氣時，有時會使用中間冷卻（Intercooling）。請以壓容圖（Pressure-volume diagram）說明使用中間冷卻的優缺點。（15 分）