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113年公務人員高等考試三級考試試題
類 科
：
水
利工程
科 目
：
流
體力學
考試時間
：
2
小時
座號
：
※注意：可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：
35350
頁次：
2
－
1
一、請寫出 MLT（M：質量；L：長度；T：時間）因次系統中以下物理量的
因次：（每小題 5分，共 25 分）
體積
加速度 a
動量 P（momentum）
功W（work）
剪力（shear stress）
二、流體的速度場為 V=(5z−3)+(x+4)+4y
m/s。其中，x、y和z的單位是公
尺。確定以下位置的流速。（每小題 10 分，共 20 分）
在原點（x=y=z=0）。
在（x=2；y=z=0）。
三、將不可壓縮黏性流體置於兩個大平行板之間，如下圖所示。底板固定，
上板以恆定速度 U移動。 =
試求流體在兩大平行板間的：（每小題 10 分，共 20 分）
體積膨脹率。
旋轉向量（rotation vector）。
=
1
2
−
代號：
35350
頁次：
2
－
2
四、直徑為 D且密度為 的球體穩定下落時，其通過密度為且黏度為 的
液體的速度。假設雷諾數（Reynoldsnumber）Re=/小於 1，其中為
終端速度（terminalvelocity），拖曳力係數=
，則可以根據以下公式：
+=
式中為曳引力（Drag force），為浮力，為自重；
試證流體黏滯性係數為
= （−）/18。（20 分）
五、如下圖所示，0.1 m3/s 的水和 0.3 m3/s 的酒精（SG = 0.8）在 Y型管道中
混合，假設水與酒精都不可壓縮，試求酒精和水的混合物的平均密度是
多少？（15 分）
Q= 0.1 m3/s
Q= 0.3 m3/s