
109年公務人員高等考試三級考試試題
※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:
36060
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一、一光滑表面的球體在靜止的水中釋放沉降,該球體比重為1.02,直徑為30
公分,若阻力係數(drag coefficient)為0.5。
試計算球體的終端速度。(20分)
若球體表面是粗糙的,其終端速度會較光滑球面者大或小?為什麼?
(5分)
二、某一大型風渦輪機擬在大型風洞中進行模型實驗,設現場風速為50 km/h,
模型的幾何比例尺為1:15,因風洞尺度夠大,且為降低空氣的壓縮性效
應,故用相同的原型風速來進行模型試驗。
若原型風機的轉速為5 rpm,試決定試驗模型的風機轉速?(10分)
若測量出模型的風機輸出功率為2.22 kW,試計算原型的風機輸出功
率?(15分)
三、如下圖所示,渠道中設置一閘門,渠道寬度為4 m,上游水深維持在6 m,
下游水深維持在20 cm,假設不計摩擦及能量損失,試求水流作用於該閘
門的力量。(25分) 閘門
水

代號:
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四、二維尤拉方程式(Euler equation)表示如下:
u w
g u w
其中u與w分別表示在x與z二個方向的速度分量,g為重力加速度,p為壓
力,為流體密度,t為時間。若考慮流場為穩定流(steady)、非旋性
(irrotational)且流體具不可壓縮性,試推導出柏努利方程式(Bernoulli
equation)為: 2 2
1( )
2
pu w gz
。(25分)