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109年公務人員普通考試試題
類 科
：
水利工程
、
環境工程
科 目
：
流體力學概要
考試時間
：
1
小時
30
分
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：
43520
43620
頁次：
2
－
1
一、高樓的某窗戶，在颱風時承受144 km/h的風速作用，其風場流線示意如圖
一所示，窗戶面積為0.9 m ×1.8 m，試計算窗戶所承受的風作用力。設空
氣密度為1.27 kg/m3。（25分）
圖一
二、如圖二，穩定水流（steady water flow）流經漸縮圓管，假設沿著管中心流
線的速度呈線性變化，A及B處的速度分別為VA= 6 m/s及VB= 18 m/s。試
求A、C及B三處的加速度。（25分）
圖二
窗戶
V=144km/h
代號：
43520
43620
頁次：
2
－
2
三、如圖三，水流自水庫經水管及渦輪發電機後流入河川，水管的管徑為0.75m，
管中的水流量為2.5 m3/s，水庫的水面與河川水面的高差為30 m，管中水
流的總能損係數KL為2，假若渦輪發電機的功率輸出效率為88%，試計算
渦輪發電機的輸出功率。（25分）
圖三
四、某一離岸風力發電機的圓柱基座需承受海流及波浪的聯合作用，今以1：16
的模型比例尺在實驗室進行水工模型試驗。若原型海流的速度為4 m/s，
波浪週期為8秒，而波高為4 m。假設原型與模型的水比重相同。
試決定模型試驗所需設定的海流速度、波浪週期及波高。（15分）
若於模型試驗中量測到某瞬間作用於圓柱的力量為10 N，則其對應原
型的瞬間作用力為若干？（10分）
河川
渦輪發電機
水庫
輸出功率
=
？