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年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
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年
特種考試交通事業鐵路人員、退除役軍人轉任公務人員考試試題
代號：70730 全一頁
等 別： 高員三級鐵路人員考試
類 科 別： 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。
一、一垂直方向擺放向下噴的圓錐噴嘴，噴嘴的質量為 0.1 kg 且入口（上）及出口（下）
直徑分別為 16 mm 及5 mm，入口和出口相距 30 mm。假設流經噴嘴的流量為 0.6 l/s
且噴嘴的入口壓力為 565 kPa。試求需要多大的力量才能將噴嘴固定住。（一大氣壓
101 kPa，3
kg/m999=
ρ
，2
m/s8.9=g）（25 分）
二、一工業用途圓形管內含一些靜止於管下緣圓形顆粒。當管內速度到達臨界速度時，
原先靜止顆粒會被揚起而隨水流流向下游。假設此臨界速度 Vc為下列參數的函數：
圓形管直徑 D，顆粒直徑 d，流體密度
ρ
，流體黏性
μ
，顆粒密度 d
ρ
及重力加速度 g。
若要建立一模型來決定此一工業用途圓形管臨界速度，請寫出：
模型與實際裝置的相似條件。（15 分）
模型與實際裝置臨界速度比值，假如模型為一半縮小尺寸，同時操作液體有相同
密度。（10 分）
三、有 4種設有無摩擦力輪子的裝置（如下圖所示）從靜止穩定狀態開始運動，但其被
限制僅能於 X方向運動。假設進出口壓力均為一大氣壓力，同時流體為不可壓縮且
經圖示方向流進流出。在不知各裝置內容物為何的情況下，當這些裝置被釋放時，
那些裝置會向右走，又那些裝置會向左行。請用公式解釋。（25 分）
四、請詳細解釋高爾夫球有凹凸不平的原因及作用。（25 分）
（a）（b）
（c）（d）