加載中. ..
PDF
102年公務人員特種考試外交領事人員及外交行政人員
考試、102年公務人員特種考試法務部調查局調查人員
考試、102年公務人員特種考試國家安全局國家安全情
報人員考試、102年公務人員特種考試民航人員考試、
102年公務人員特種考試經濟部專利商標審查人員考試試題
代號：60250
考 試 別： 民航人員
等 別： 三等考試
類 科 組： 航務管理
科 目： 空氣動力學
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。
全一頁
一、何謂理想氣體（ideal gas）的狀態方程式（equation of state）？其假設條件為何？假
設在理想氣體的條件下，飛機機身上某一點的溫度為-10℃，壓力為 1.7×104 N/m2，
請計算該點的空氣密度為何？（假設氣體常數（gas constant）為 287 Nm/Kg K°）
（20 分）
二、皮氏管（Pitot tube）是在進行風洞實驗時常使用的量測工具之一。請說明其量測
原理及如何量測空氣的流速？（15 分）請討論皮氏管的量測速度的適用範圍與其
如何進行修正？（10 分）
三、根據空氣動力學的二維薄翼理論（2-D thin-airfoil theory），環流量（circulation）是
造成機翼產生力與力矩（force and moment）的主要原因，要產生環流量則與起始渦
旋（starting vortex）息息相關。請回答下列問題：
解釋二維薄翼理論的基本假設為何？（10 分）
解釋何謂起始渦旋的成因。又何謂束縛渦旋（bound vortex）？兩者的關聯性為何？
（10 分）
假設束縛渦旋的渦旋強度（vortex intensity）為 )s(
γ
，其中 s為沿著翼剖面中心線
的座標，Γ為環流量，請寫出 Γ與)s(
γ
的關係為何？（10 分）
四、假設在等熵過程（isentropic process）且空氣為理想氣體的條件下，聲音速度 a可以
用方程式
isen
2
dρ
dp
a⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=來表示。請回答下列問題：
請導出聲音速度 a與空氣溫度 T的關係式。（10 分）
假設空氣在常溫之下為 15℃，而空氣的比熱比（specific heat ratio）4.1
=
γ
，請計
算此時的聲音速度為何？（7分）
假若高速火車以時速 300 公里的快速行駛，此時的馬赫數（Mach number）為多
少？是否已經產生可壓縮性效應（compressibility effect）？（假設氣體常數（gas
constant）為 287 Nm/kg K°）（8分）