機械工程 99 年流體力學與流體機械考古題

下圖所示的傾斜面係沿著A邊鉸接（hinge），其寬度為3 m。試求水（密度為 1000 kg/m3）作用在此傾斜面的力之大小值。 （15 分） D = 2 m A 30° L = 4 m

水（密度為1000 kg/m3）穩定的流過某90°漸縮肘管，其出口為大氣（壓力為 100 kPa），如下圖所示。已知入口處的絕對壓力與橫剖面積分別為220 kPa與0.01 m2， 出口處的橫剖面積與速度則分別為0.0025 m2與16 m/s。試求使該肘管保持不動所需要的 力。（20 分） ① y x ②

已知在水平直管內的穩定不可壓縮黏性流動之壓力降ΔP，係決定於管長L、平均流 速V、流體黏度μ、管徑D、流體密度ρ、及平均粗糙度e。試以因次分析法求出 可以用來使各數據互相關聯的無因次組（Dimensionless groups）。（20 分） 99年專門職業及技術人員高等考試建築師、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）

某流體穩定不可壓縮的流過一圓球，如下圖所示。請以θ為橫座標（θ從0° 到180°）畫出圓球上的壓力變化曲線，包括理論、層流（Laminar flow）與紊流 （Turbulent flow）的情形，並說明其變化原因。（20 分） V θ

某離心式泵（Centrifugal pump）的動葉輪（Impeller）直徑為0.20 m，當其以 1170 rpm運轉時，其關斷揚程（Shutoff head）為7.5 m水柱，最佳效率則發生在流 率為0.020 m3/s，此時揚程為6.6 m水柱。試求該泵以 1750 rpm運轉時的關斷揚程 及最佳效率點之流率與揚程。（15 分） 六、某往復式壓縮機的排氣量（Displacement volume）為150 cm3，其活塞在上死點時， 氣缸內的體積為15 cm3。該壓縮機係用來壓縮某比熱比為1.4 的理想氣體，而氣體 在壓縮機的壓縮與膨脹過程均為等熵。若該壓縮機的進氣壓力為100 kPa，試求其 可能達到的最高輸出壓力。 （10 分）