機械工程 108 年流體力學與流體機械考古題

一容器盛水，如圖一所 cm，寬度w = 5 cm，其 θ = 30°。假設容器未盛 入容器中直到水面靜止 的固持力矩。（10 分）

一工作台直立面上安裝 延伸管、一個流量控制 D1 = 2 cm，以凸緣安裝 管末端上距離該直立面 若此噴氣裝置總重為8 需之高壓空氣則由近處 kPa（錶壓）。空氣密度 ㈠當流量控制閥完全關 ㈡當流量控制閥全開時 分析此時凸緣所承受 門職業及技術人員高等考試建築 技師（含第二次食品技師）考 試不動產經紀人、記帳士考試 機械 座 試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題 理公式外，應使用本國文字作答。 為1000 kg/m3，重力加速度為9. 所示。容器本體之內半徑R1 = 15 其底部以一平板與樞軸O 連結， 盛水前測得樞軸O 的固持力矩為 止於樞軸O 的下方h = 5 cm 處 圖一 裝有一清理用之固定式噴氣裝置 制閥及一個噴嘴，如圖二所示 裝於工作台之直立面上。該噴嘴則 面L2 = 50 cm 處朝下噴氣，噴嘴口 8 kgf，其重心與凸緣之水平距離 處之儲氣筒經由管路供應，儲氣 度為1.2 kg/m3。試求： 關斷時，凸緣所承受之水平力。 時，假設壓縮效應和管路內之氣 受之水平力，垂直力和力矩。（2 圖二 水 O g h θ R1 R2 D2 L2 L1 D1 工作台 直立面 流量控制閥 噴嘴 延伸管 凸緣 築師、 考試暨 試試題 座號： 題上作答者，不予計分。 .81 m/s2 cm，外半徑R2 = 25 該底部平板傾斜角 為 m N

⋅ 。再將水倒 處，試求此時樞軸O 置，該裝置包含一段 。該段延伸管內徑 嘴則安裝於此段延伸 嘴口徑D2 = 0.3 cm。 離為30 cm。工作所 氣筒壓力固定為10 （5 分） 氣流壓損可忽略，試 20 分） 三、水自一水槽底部經一細 開口位於水面下方h 處 橫斷面之速度保持均勻 ㈠此流場之速度分布 ㈡在（x, y）點上之流體

有一軸流式風機，輪轂 tip diameter）為110 cm 入功率為25 kW，若 （hydraulic efficiency） 試求在輪葉平均半徑處 空氣密度為1.2 kg/m3

有一單動式往復水泵 曲柄半徑2 cm，連桿長 假設容積效率= 1，試求 變化關係式，並圖示之

流體橫流過一正方形斷 響該柱體對流體之阻力 流動速率V、來流的方 定理求出與此問題有關 細長狹縫由重力引流向下，如圖 處，其寬度a。假設水流出狹縫後 勻分布。以圖上所示之座標為準 。（15 分） 流體元素在x 方向的加速度。（5 圖三 轂直徑（hub diameter）為80 cm m，軸之轉速為1200 rpm，流量 若其總效率（overall efficiency） ）為0.9。假設氣流在輪葉入口處 處葉片之入口角度β1 和出口角度 。（25 分） 圖四 ，泵缸直徑為5 cm，此水泵以曲 長度100 cm，曲柄軸轉速82 rpm 求在一往復周期中，排出管內水 之。（10 分） 斷面之柱體，柱體斷面和流體流向 力F 的參數有流體密度ρ、流體 方位角θ、正方形斷面之邊長w、 關之無因次參數。（10 分） 圖五 h y g x a 水 β1 β2 V θ Blade motion 圖三所示。其中狹縫 縫後維持層流狀態， 準，試導出： 分） m，葉尖直徑（blade 量為11.6 m3/s，軸輸 為0.8、水力效率 無預漩（no whirl）， 度β2，如圖四所示。 曲柄連桿機構帶動， ，排出管內徑2 cm， 水流速率與曲柄角的 流向如圖五所示。影 體絕對黏度μ、流體 、柱體長度L。以Π