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103年公務人員特種考試外交領事人員
及外交行政人員、國際經濟商務人員、
民航人員及原住民族考試試題
代號：40350
考 試 別：民航人員特考
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：
禁止使用電子計算器。
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。
請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
（請接背面）
全一張
（
正面
）
一、流體流經一二維圓柱截面，經實驗量測，阻力係數（Drag Coefficient）D
C與雷諾數
（Reynolds Number）e
R的關係如下圖所示：
請寫出阻力係數的定義。（5分）
雷諾數定義中各個符號代表何項物理量？（5分）
在e
R處於 5
10 到6
10 之間會有一個突降的趨勢發生，試解釋為何會發生這個突降，
其現象與流場分離（Flow Separation）是否有關？（10 分）
二、二維翼剖面理論所導出的庫塔-賈考司基定律（Kutta-Joukowski Law）為：
ΓVL
ρ
=
其中 L為單位翼展長度所產生升力，
ρ
為流體密度，V為自由流流速，Γ為環量
（Circulation），試說明：
何謂環量？其定義為何？（5分）
翼剖面由靜止開始加速至速度 V，過程中環量如何產生？（7分）
翼剖面外形與環量產生的關係。（8分）
CD
∞
∞∞
=μ
e
RdVρ
10-1 100 101 102 103 104 105 106 107
10-1
100
101
102
103年公務人員特種考試外交領事人員
及外交行政人員、國際經濟商務人員、
民航人員及原住民族考試試題
代號：40350
考 試 別：民航人員特考
等 別：三等考試
類 科 組：航務管理
科 目：空氣動力學
全一張
（
背
面
）
三、說明飛機在操控時所需要的控制面（Control Surface）名稱，其所在位置，以及各種
控制面如何產生氣動力（Aerodynamic Forces）以操控飛機的俯仰（Pitch），滾轉
（Roll）及偏航（Yaw）運動。（20 分）
四、三維有限翼展理論（Finite Wing Theory）將飛機的尾流效應（Wake Effect）代入二
維翼剖面理論而發展出升力線理論（Lifting Line Theory），在有限翼展理論中，提
出了一項重要的三維效應，稱為誘導攻角（Induced Angle of Attack），請說明：
何謂誘導攻角？其來源為何？（10 分）
何謂誘導阻力（Induced Drag）？它與摩擦力是否有關？（10 分）
五、大型民航機的設計都將巡航速度（Cruise Speed）設定在馬赫數 M＝0.8～0.9 之間，請
說明：
馬赫數的定義為何？（5分）
在穿音速流場（Transonic Flow）中，機翼面的空氣動力特性為何？（10 分）
為何民航機要選這個速度區間作為飛機設計的考量？（5分）