
臺北自來水事業處及所屬工程總隊 103 年新進職員甄試試題
甄試類科:機電工程【F8902】 甄試職別:一級工程員
專業科目一:流體機械及工程力學 *請填寫入場通知書編號:________________
注意:作答前須檢查答案卡、入場通知書編號、桌角號碼、應試類別是否相符,如有不同應立即請監試
人員處理,否則不予計分。
本試卷為一張雙面,共 50 題單選選擇題,每題 2分。限用 2B 鉛筆作答,請選出最適當答案,答
錯不倒扣;未作答者,不予計分。
應考人得使用符合簡章規定之電子計算器,應考人測驗時於桌面上放置或使用不符規定之電子計
算器,經勸阻無效,仍執意使用者,該科扣 10 分,電子計算器並由監試人員保管至該節測驗結
束後歸還。
答案卡務必繳回,未繳回者該科以零分計算。
【1】1.柏努利方程式(Bernoulli equation),
,下列何選項不是此公式的限制條件?
黏性 穩態 不可壓縮 沿著相同的流線
【1】2.常見水輪機(Turbine)的設計可分為衝擊式(Impulse)與反作用式(Reaction),下列何種水輪機為衝擊式?
帕爾登水輪機(Pelton turbine) 法蘭西水輪機(Francis turbine)
卡普蘭水輪機(Kaplan turbine) 旋葉水輪機(Propeller turbine)
【3】3.標準大氣壓指在北緯 45 度海平面上的大氣壓力,以 atm 表示;下列何選項不是 1 atm?
14.7 psia 1.0333 kgf/cm2 1.0133 ×105 N 1.0133 bar
【2】4.一般狀況下,大部分流體行為均為牛頓流體(Newtonian fluids),例如:水、空氣,這裡提到的牛頓
流體是指在某一固定溫度及壓力下:
Shearing stress 和Shearing strain 不是線性關係
Shearing stress 和Shearing strain 是線性關係
Acceleration 和Mass 不是線性關係
Acceleration 和Mass 是線性關係
【1】5.一般工程上的認知,流體流過圓形管路,流體行為如是層流(Laminar flow)時,利用雷諾數(Reynolds
Number, Re)的判讀何者正確?
Re <2100 Re >4200 Re <6300 Re >8400
【1】6.如何降低水鎚現象(Water hammer),下列敘述何者錯誤?
使用較硬的管材,抵抗流體壓力變化 在管路中裝設氣壓囊,吸收流體動能
在管路中裝設溢流井,讓部分水流出 控制閥門關閉之速度
【2】7.下列有關空蝕現象(Cavitation)之敘述,何者錯誤?
泵(Pump)發生空蝕現象時,隨著流量變大揚程變小
泵避免空蝕現象發生,是將流體的壓力(P)小於飽和蒸氣壓力(Pv)
水輪機(Turbine)的臨界空蝕係數(Critical cavitation, σc)與比速率(ns)成正比
水輪機受空蝕現象會產生氣泡,並伴隨發生噪音、震動及效率降低
【2】8.利用慕迪圖(Moody chart, 1944)查圓形管路的摩擦係數(f)時,需要的參數除雷諾數(Reynolds Number,
Re)外還需要:
溫度 粗糙度 壓力 壓縮性
【4】9.流體力學上,要製造一個與實體流動相似的模型,必須具備:
幾何相似 運動相似 動力相似 以上皆是
【3】10.流體流經圓形管路,並且是完全發展層流條件下,其摩擦係數(f)與雷諾數(Reynolds Number, Re)的關係何者正確?
f = 16/Re f = 32/Re f = 64/Re f = 128/Re
【2】11.工程上常以液體水為推動機器(水輪機)或被機器帶動(泵)的介質,這裡提到的液體水通常設定
為不可壓縮,這不可壓縮是指:
溫度固定 密度固定 壓力固定 黏度固定
【4】12.用來調節液壓油的控制閥(Hydraulic control valve),依其功能可分為壓力、流量與流動方向控制閥等
三種。下列何者不是流動方向控制閥?
止回閥(Check valve) 減速閥(Deceleration valve)
換向閥(Position selection valve) 節流閥(Throttle valve)
【1】13.當二個或以上的相似泵(Pump)進行串聯或並聯時,下列敘述何者正確?
串聯時總流量為單一泵的流量,並聯時總流量為各個泵的流量相加
並聯時總流量為單一泵的流量,串聯時總流量為各個泵的流量相加
串聯時總壓力落差為單一泵的壓力落差,並聯時總壓力落差為各個泵的壓力落差相加
總壓力落差與泵的串聯或並聯無關
【4】14.液體流經圓形管路時,因受黏滯力影響,在壁面表面時速度為零,在圓管中央時速度為最大(Umax),
為求解圓管截面的平均速度(U),下列何者正確?
U = 2Umax U = 1.5Umax U = Umax U = 0.5Umax
【2】15.帕爾登水輪機(Pelton turbine)可經由調節噴嘴速度(Jet velocity, Vj),衝擊箕斗(Bucket)轉動;藉由理論
的推導可知,當噴嘴速度與箕斗的轉動速度(Bucket velocity, Ub)為下列何者時,可有最大輸出功率?
Vj = Ub Vj = 2Ub Vj = 3Ub Vj = 4Ub
【1】16.標準狀態下,送風機的總壓為 650 mmAq,其壓力比為何?
1.063 2.351 3.056 4.322
【4】17.一法蘭西水輪機(Francis turbine)的有效落差為 85 m,此水輪機轉速為 400 rpm,能產生 16000 kW 的
動力,則水輪機的比速率為:
26 rpm∙m∙kW 86 rpm∙m∙kW
106 rpm∙m∙kW 196 rpm∙m∙kW
【2】18.一流體流過水輪機時產生功率(Shaft power, P),流體的特性為密度(density, ρ)、流量(flow rate, Q)、
黏滯係數(viscosity, μ);而水輪機的特性為直徑(diameter, D)、轉速(speed rotation, N),進口及出口的高度
為(head, H)、g(重力加速度),利用因次分析推導水輪機的特性,下列何者錯誤?
功率係數 Λ= P/ρN3D5 流量係數 Φ=Q/ND
頭損係數 ψ=gH/N2D2 水輪機效率 η=Λ/Φψ
【4】19.一泵(Pump)的流量為 49 m3/min,揚程為 16 公尺,轉速為 1000 rpm 時,則泵的比速率為:
575 m3/min∙m∙rpm 658 m3/min∙m∙rpm
758 m3/min∙m∙rpm 875 m3/min∙m∙rpm
【3】20.一風扇(Fan)的總壓為 160 mmAq,風量為 6.25 m3/min,軸功率為 0.313 kW。過程設定氣體為不可壓
縮,求風扇總效率?
32.2% 42.2% 52.2% 62.2%
【3】21.一液壓馬達壓力為 80 kgf/cm2,流量為 30 L/mim,若馬達旋轉一周所需之流量為 30 cm3,總效率為
85%,求液壓馬達的輸出動力為何?
1.11 kW 2.11 kW 3.33 kW 4.44 kW
【1】22.一油壓缸內徑為 6 cm,假設活塞本身重量及摩擦損失不計,液體油回流壓力為 P2 = 0,若欲產生 424
kgf 之推力,其所需液體壓力 P1為何?
14.99 kgf/cm2 24.99 kgf/cm2 34.99 kgf/cm2 44.99 kgf/cm2
【4】23.一圓形管路直徑由 8 cm 突然(sudden)擴大到 16 cm,若流量為 0.002 m3/sec,求管路之能量損失?
20.45 cm 10.45 cm 1.45 cm 0.45 cm
【3】24.一矩形管路的長邊長為 A
,
短邊長為 B,則其水利直徑(Hydraulic diameter, Dh)等於:
AB 2AB 2AB/(A+B) A+B
【3】25.利用因次分析推導流體流過水平圓管,且流體為黏性、不可壓縮,流體的密度為 ρ
、
黏滯度(Viscosity)
為μ
,
其壓力降∆p、管長 L、平均流速 V、管徑 D、管路粗糙度 e;請問下列變數何者錯誤?
e / D
【2】26.某懸臂樑長度為 L,於自由端受到一個 P的向下力,請問最大的彎曲力矩
為何?位於何處?
=PL,位於懸臂樑自由端
=PL,位於懸臂樑根部
=0.5PL,位於懸臂樑自由端
=0.5PL,位於懸臂樑根部