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108
年公務
事業郵政
等 級：薦任
類科（別）：水利工程
科 目：流體力學
考試時間 ：2小時
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，
作答時請將試題題
本科目除專
門名詞或數理公式外
代號：
25330
頁次：
2
－
1
一、流體流動之運動學（
Kinematics of fluid flow
度（velocity）
與加速度
關於流體流動之描述方法有歐拉法
（Lagrangian method）
，
二、
對於二維平面非旋性流
函數（
velocity potential
者均會滿足拉普拉斯方程式
度勢函數（
velocity potential
二者之等勢線（
equipotential lines
（正交）。（20 分）
三、如圖一，半徑 m1R =
之管渠水位半滿且水靜止不流動
面管壁（長度 m2L =
O
R
A
B
年公務
、關務人員升官等考試、
108
事業郵政
、公路、
港務人員升資考試
座號
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
門名詞或數理公式外
，應使用本國文字作答。
Kinematics of fluid flow
）
主要在探討流體流動之速
與加速度
（acceleration），
並包括運動視覺化觀察與描述
關於流體流動之描述方法有歐拉法
（
Eulerian method
，
請敘明這兩種方法。（20 分
）
對於二維平面非旋性流
（2-dimens
ional plane, irrotational flow
velocity potential
function）
φ
與流線函數（
stream function
者均會滿足拉普拉斯方程式
（Laplace equation）。
請證明在此狀況下
velocity potential
function）
φ
與流線函數
（
equipotential lines
）與流線（
stream lines
之管渠水位半滿且水靜止不流動
）上，水的作用力大小與方向
？（
L
F
B
圖一
108
年交通
港務人員升資考試
試題
座號
：
於本試題上作答者
，不予計分。
主要在探討流體流動之速
並包括運動視覺化觀察與描述
。
Eulerian method
）與拉格朗日法
）
ional plane, irrotational flow
）之速度勢
stream function
）
ψ
二
請證明在此狀況下
，速
（
stream function）
ψ
stream lines
）相交角度為 °90
之管渠水位半滿且水靜止不流動
，試問在 AB 曲線
？（
20 分）
O
W
A
F
H
B
F
V
CG
代號：
25330
頁次：
2
－
2
四、如圖二，某一比重計質量為 0.045 kg，其直桿之橫斷面積 a = 290 mm2。
比重計先後插入比重 SG = 0.80 及0.90 之液體與水中（SG = 1.00）時，
試問比重計在該二種液體中之直桿深度與在水中時之差距△h分別為
何？（20 分）
五、某一潛水艇模型試驗在風洞中進行，該模型幾何縮尺比例為 1：8。若
潛水艇原型尺寸長 2.24 m、前進速度 0.560 m/s。試問要達成與潛水艇原
型之動力相似性（similarity with the prototype submarine），則在風洞試
驗之風速為何？[假定忽略空氣之壓縮效應，且風洞壁面距離模型較遠
不會干擾影響模型之空氣阻力（aerodynamic drag）；另外模型與原型
符合幾何相似性（geometrically similar to the prototype）。附註：在溫度
T= 15℃及標準大氣壓時，水之密度
ρ
= 999.1 kg/m3，水之動力黏滯係數
µ
= 1.138 ×10-3 kg/m⋅s。在溫度 T= 25℃及標準大氣壓時，空氣密度
ρ
= 1.184 kg/m3，空氣動力黏滯係數
µ
= 1.849 ×10-5 kg/m⋅s。]（20 分）
a
a
a
SG =
1.00
SG = 0.80
SG = 0.90
0.9
0.8
△
h
△
h
圖二