機械工程 104 年流體力學與流體機械考古題

厚度固定的平閘門，如圖1 中一樣某深度的水阻攔著。求為保持閘門緊閉的最輕的 門重需是多少？（25 分）

水以均勻速度U，進入一個固定寬度h =75.5 mm 的二維通道中。通道有一個90 度 轉彎，此彎曲結構會扭曲流動情況，形成在出口處的線性速度分佈，如圖2 所示， 其Vmax=2Vmin。如果U =7.5m/s，試計算Vmin（忽略黏性效應）？（25 分） 圖2 Vmin Vmax y x V U h 水 L=3 m w =2 m θ =30° 圖1 104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 全一張 （背面）

泵以穩定流率1136 L/min 輸送水，如圖3 所示。在泵上游處截面⑴的管徑為9 cm、 壓力為124 kPa，而在下游處截面⑵的管徑為2.5 cm、壓力為414 kPa。流經泵的水 位高度變化為零。水流經泵的溫度上升的內能增量為278 N．m/kg。若泵吸過程為 絕熱，試求泵所需的功率為多少kW？（25 分）

在錶壓20 MPa 和55℃下運作的一個液壓系統。液壓流體之比重=0.92， 黏度μ=0.018 kg/(m．s)。控制閥包含有直徑25 mm 的活塞，活塞長度是15 mm。裝 在平均間隙0.005 mm 的汽缸中如圖4 所示。如果活塞低壓側的錶壓為1.0 MPa，試 求液壓油之漏失體積流率（mm3/s）。（25 分） a = 0.005 mm D = 25 mm L = 15 mm P1=20 MPa (gage) P2=1.0 MPa (gage) 圖4 截面⑴ P1 = 124 kPa 截面⑵ P2 = 414 kPa 控制容積 ＝？ 軸 W& D2 = 2.5 cm Q = 1136 L/min D1 = 9 cm 泵 圖3