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109年公務人員特種考試關務人員、身心障礙人員考試及
109年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題
考 試 別
：
身心障礙人員考試
等 別
：
三等考試
類 科
：
水利工程、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。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：
307
50
、
30950
頁次：
2
－
1
一、一壓力桶內含有油（比重= 0.90），在桶側面有一片 0.6 m × 0.6 m 的正方
形板利用螺栓固定，如圖一所示。安裝在桶頂的壓力計讀數為 50 kPa，假
設桶的外側為大氣壓。
試求：正方形板上所承受的合力大小（KN）及位置（以距離正方形板下緣
的高度來表達）？（25 分）
二、一艘潛水艇在50m 深的海水（比重=1.03）中行進，潛航的速度 05.0 m/sV，
如圖二所示。
試求：在停滯點(2)的壓力大小（kPa）。（25 分）
圖一
油
空氣
2 m
0.6 m
p= 50 kPa
圖二
h= 50 m
V0= 5 m/s
x
γ
(2)
(1)
代號：
307
50
、
30950
頁次：
2
－
2
三、在標準狀況的空氣以平均速度V 50 m/s流經內直徑 d = 4.0 mm 的圓管，
此種流況一般均會形成紊流。然而在細心的預防下，流動的擾動現象能被
消除而使流動仍能維持層流狀態。（空氣密度 1.23ρ3
kgm，動力粘滯性
5
1.79 10 N
μ
）
求：倘若流動為層流，試決定在 0.1m 管距的壓降（kPa）；若流動為
紊流，試重複部分的計算；圓管之粗糙度 0.0015 mmε，摩擦因子 f可
由圖三的 Moody 圖查得。（25 分）
四、在圖四中，泵利用 7.5 kW 將水由低處湖泊抽送至高處湖泊，假設二湖泊
湖面的高度差為 9 m，水頭損失為 4.5 m。
試決定流率 Q（m3/s）；在流動中的功率損失（kW）。（25 分）
圖三
圖四
截面(2)
流動
泵
流動
截面(1)
9 m
控制容積
10
3
10
4
1
0
5
1
0
6
1
0
7
1
0
8
2
sm
Friction Factor = 2
2d
ρV l
P
Reynolds Number, Re =ρ
Vd
μ
Relative Pipe Roughness
0
.05
0.04
0.03
0.02
0.015
0.01
0.005
0.002
0.001
5x10-4
2x10-4
10-4
5x10-5
10-5
5x10-6
10-6
ε
─
d