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105年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員
考試及105年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 代號：70730 全一頁
考試別： 鐵路人員考試
等別： 高員三級考試
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。
（請接背面）
下列試題中，水之密度為 1000 kg/m3，重力加速度為 9.81 m/s2，大氣壓力為 101.3 kPa。
一、壓力計由均勻內徑 D = 6.35 mm 的玻璃管所構成，如圖 1所示。U形管部分裝有水。
若從左邊加入 V = 3.25 cm3的油（SG = 0.827）。當 U形管兩根管腳都是開口而直接
觸及大氣，請計算平衡高度 H。（25 分）
圖1
油 H
水
D
二、消防用噴嘴的末端接上內徑 D = 75 mm 的軟管。若出口直徑為 d = 25 mm。將噴嘴入
口壓力設計成 690 kPa（gage），試求噴嘴可運送的流率最多為多少？（25 分）
三、一輛重為 50,000 lb 的卡車，如圖 2所示，以不煞車的方式沿著坡度為 7%的山坡道向
下滑行。卡車之終極穩定速度 V將由其重量、滾動阻力及空氣阻力之平衡來決定，
空氣密度為 0.00238 slugs/ft3。假設卡車在水泥地面之滾動阻力為其重量之 1.2%，而
當卡車使用及未使用空氣轉向板之空氣阻力係數分別為 0.70 及0.96。試分別考慮卡
車使用及未使用空氣轉向板之情形下計算其終極穩定速度 V。（25 分）
12 ft
V
卡車寬度＝10 ft
圖
2
100
四、泵的壓力揚升，可表示為
),,,( Q
D
f
p
ω
ρ
=Δ
其中 D 為葉輪直徑，ρ為流體密度，ω為旋轉速度，Q為體積流率。試利用 pi 理論
導出一組適當的無因次參數。（25 分）