機械工程 94 年流體力學與流體機械考古題
民國 94 年（2005）機械工程「流體力學與流體機械」考試題目，共 5 題 | 資料來源：考選部
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某往復式壓縮機之壓縮比為10，此壓縮機係用來壓縮常溫下的空氣，其壓力比為10。
假設空氣可以看成一種理想氣體，其壓縮與膨脹過程均為等熵，而空氣的比熱比為
1.4，試求此壓縮機之餘隙容積效率（Clearance volumetric efficiency）。（20 分）
某離心式水泵以1000 rpm 運轉時，所需要的功率為1.2 kW。若此泵之轉速增加到
1500 rpm，其餘條件則不變，試求轉速增大後所需要的功率。（10 分）
請解釋在因次分析中常出現的雷諾（Reynolds）數與馬赫（Mach）數之物理意義，
並說明這些量是由那些力之比所形成。（15 分）
某機器的葉片之彎角為60°，此葉片係以定速U = 8 m/s 移動，同時承受一股來自固
定噴嘴的水柱作用，水柱的速度V = 25 m/s，而噴嘴的出口橫剖面積為0.002 m2，
如圖一所示，試求作用在此葉片上的力之水平與垂直分量。（20 分）
某熱氣球所受的載重（含氣球本身重量）為300 kg，假設此氣球可以用直徑為15 m
之球模擬，而空氣可以看成一種理想氣體，其密度在20℃時為1.21 kg/m3，此時之
壓力為1 大氣壓。若要使氣球上升，試求其中之空氣必須加熱到的溫度。（20 分）
六、某水平圓管的內直徑為10 mm，其內有20℃的水以0.1 m/s 平均速度流動。已知水
的運動（Kinematic）黏度為1.01 × 10-6 m2/s，試求在完全展開的流動情形下，水在
每公尺管長所經歷的壓力降。（15 分）
V
U
θ= 60°
圖一
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