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105年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：33260
33360
33860 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）
註：重力加速度為 9.81 m/s2
一、40℃甘油（glycerin）（其密度為 1252 kg/m3，黏性為 0.27 kg/(m．s)）在一直徑 4cm
的水平光滑圓管內流動。若其管內之平均流速為 3.5 m/s，試求每 10 公尺長，管內
的壓力降（pressure drop）為何？（10 分）求所需功率（pumping power）為何，
以克服此壓力降？（10 分）
二、考慮穩態、二維、不可壓縮的速度場
()
jxyixvuV
r
r
r
)()1(, +−++== ，試求此速度場之
壓力 ),(
y
x
P為何？（20 分）
三、一直徑 1m高2m之圓柱形容器內充滿汽油（密度為 740 kg/m3），容器對其中心軸
以130 rpm 的速率旋轉，並以 5m/s
2的加速度垂直向上運動（如圖所示），試求容器
頂部中心及底部邊緣液體之壓力差。（20 分）
四、給定流場之速度向量分布，如 jtixV
r
r
r
)3()4( 2
+= ，請問：
此流場是否為穩態（steady）？（3分）
在時間 t=1秒，一粒子位置在(1 m, 4 m)，試求 t>1秒時，此粒子之徑線（pathline）
函數為何？（17 分）
5 m/s2
1 m 2 m
105年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：33260
33360
33860 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
五、一 1/16 的模型跑車在風洞內做阻力實驗，而其實體跑車長(L)4.37 m，寬(W)1.69 m，
高(H)1.30 m，在不同的風速下，量得模型跑車所受之空氣阻力(FD)如表所示。今知
跑車之阻力係數(CD)是雷諾數(Re)的函數，試求實體跑車在速度(V)31.3 m/s 時，所受
之空氣阻力為何？（20 分）
V, m/s F
D, N
10 0.29
15 0.64
20 0.96
25 1.41
30 1.55
35 2.10
40 2.65
45 3.28
50 4.07
55 4.91
註：
2
2AV
F
CD
D
ρ
=，
μ
ρ
VW
Re =，A為跑車截面積=W×H，
ρ
和
μ
為空氣密度及黏性。
（模型及實體跑車皆在室溫 25℃下運動，此時空氣密度為 1.184 kg/m3，黏性為
1.849 ×10-5kg/( m ．s)）