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104年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：
33360
33460
33960 全一張
（正面）
等別： 三等考試
類科： 水利工程、環境工程、機械工程
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。
（請接背面）
一、如下圖所示，混凝土水壩（比重 S = 2.4）底部之上揚水壓力呈線性分佈，γ為水之單
位重，若水壩上游側水深 H = 45 m，試評估水壩是否會傾倒？請以水壩單位長度分
析之。（20 分）
二、如下圖，上板以等速度 t
u向左移動，下板靜止，兩板間之速度剖面如圖所示，並表
示為：
H
y
uyHy
ds
dp
ut
+−−= )(
2
12
μ
式中 dp/ds 為壓力梯度，
μ
為流體黏滯度。
於
H
y=及0=y處之剪應力何者較大？（10 分）
試求剪應力為零之位置。（5分）
若欲使剪應力為零之位置在 0=y，則 =
t
u？（5分）
H
y
s
u
ut
104年特種考試地方政府公務人員考試試題
代號：
33360
33460
33960
全一張
（背面）
等別： 三等考試
類科： 水利工程、環境工程、機械工程
科目： 流體力學
三、水流上游速度 m/s6.3=U ，流經一直徑 1.8 m 之圓柱橋墩，水流在橋墩前半部之流
況可視為理想流，圓柱表面上之速度
θ
sin2Uv −= （符號定義如下右圖），但後半部
則因黏性流而發生分離現象（flow separation），假設作用於後半部之平均壓力為一常
數且等於 A點壓力之 1/2 倍，試計算水流作用於橋墩之力量（含大小及方向）。（20 分）
四、流體於吊橋鋼索之週期性作用力 F
D
與流體之速度
V
、密度
ρ
、動力黏滯度
μ
及鋼索
之直徑
c
d、長度
c
L、密度
c
ρ
、吊橋振動頻率
ω
有關，試以
ρ
、
V
、
c
d為重複變數
（repeating variables），求取適當之無因次參數群。（20 分）
五、如圖為由混凝土管構成的管路系統，入水流量為 0.7 m
3
/s，圖中 L為長度、D為管徑。
假設所有管之摩擦因子皆為 f = 0.030，試求由 A到B之水頭損失及各分支管之流量。
（20 分）
A
1.8 m a
θ
U = 3.6 m/s
L= 600
m
D
= 600 mm
L = 900
m
D
= 750 mm
L= 900
m
D
= 350 mm
L = 600 m
D = 300 mm
L= 900
m
D
= 400 mm
A
B