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年公務人員特種考試外交領事人員及外交行政
人員、民航人員、稅務人員及原住民族考試試題
代號：71440 全一張
（正面）
考試別： 原住民族特考
等別： 三等考試
類科組： 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。
請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
（請接背面）
※所有考題中，重力加速度為 9.81 2
sm
一、CFB 為鑽探專業設備製造商，其新設計之鑽探設備中，軸-軸承之配置詳如下圖所示，
而軸與軸承之間充有黏滯係數為 0.3 N．s /m2之油體作為潤滑劑。假設主軸轉動時，
該潤滑劑的流體特性可視為層流，軸與軸承維持同軸心，且沿運動方向之壓力梯度
視為零。請問該軸承之最大可承受力矩值為 10 kN．m，則其主軸的旋轉速度最多可
為每分鐘多少轉？（20 分）
二、CLW 公司所屬，重達 20 公噸的無動力探勘球，以特殊材質之輕細繩纜連結於探勘船
來進行海洋資訊蒐集；而探勘球由直徑分別為 2公尺、3公尺的同心內、外殼所組成，
且其內、外殼之間若在完全下潛時將充滿海水。設大氣壓力為 101.3 kPa、海水的比
重（specific weight）為 1.03，而該海域的平均潮流速度為 3 m/s。在某個特定時辰，
潮流完全停止，請問在這個時候，繩纜所承受之張力為何？（20 分）
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年公務人員特種考試外交領事人員及外交行政
人員、民航人員、稅務人員及原住民族考試試題
代號：71440 全一張
（背面）
考試別： 原住民族特考
等別： 三等考試
類科組： 機械工程
科目： 流體力學
三、STG 砂石管理局擬進行年度砂石開採作業。考量整體效益，所租用疏濬船之馬力無
須過大，適當即可，而船體操作詳情如下圖所示。如欲使此船於工作過程中維持停
滯不動，且已知此船之螺旋槳提供之最大推力為 150 kN。請問在此情形下，砂/水混
合液之最大容許比重（specific gravity）為何？（20 分）
四、KTI 設計事務所為落實其設計能做到創新、環保、永續、自然的四大訴求，擬改變供
水系統設計，以整束之長細管，利用毛細現象將水自一樓儲水池傳輸至 3樓頂。目
前方案擬採用之長細管的直徑為 0.005 mm，而水的密度為 1000 kg/m3，表面張力為
0.075 N/m，接觸角為 30°，而一樓儲水池水面與 3樓頂部相距高度為 10 m。請問此
設計是否可行？ 請以計算結果說明之。（20 分）
五、為更深入了解白努力方程式（Bernoulli equation）的應用與限制，擬由公式推導著手。
請由下列之尤拉方程式（Euler formula）推導白努力方程式。（10 分）
請列出推導過程中所需增加之假設。（10 分）
s
V
V
s
z
g
s
p
∂
∂
=
∂
∂
−
∂
∂
−
ρ
1