申論 1如下圖所示，90.0° 圓弧閘門之寬（與紙面垂直方向）為5.00 m，A點為圓弧之弧心，B點為鉸鍊。F為維持閘門呈圖示關閉狀態之力，作用在閘門最上方。忽略摩擦及閘門自重。試求水對閘門作用之水平力（F）為何？F至B點在垂直方向之距離為HH何？水對閘門作用之垂直力（F）為何？F至B點在水平方向之距離為何？F之大VV小為何？四分之一圓之形心至圓心（A點）在水平方向之距離為4R/3π，R為半徑。（20 分）水水4.00 m4.00 mFF2.00 m2.00 m鉸鏈鉸鏈AABB
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弱點分析
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申論 2如下圖所示，重力係在負z方向，肘節縮管重200 N，將管內流體轉向135°。截面（1）之直徑D= 400 mm，壓應力P = 150 kPa。截面（2）之直徑D= 200 mm，壓應力P = 90.0 kPa。流體比重為0.900。截面（1）與（2）間之流體體積為0.300 m3，流量為0.400 m3/s。試求固定此肘節縮管水平力之大小及方向為何？垂直力之大小及方向為何？假設圓管在截面接合處之作用力不計。（20 分）截面z(1)D = 400 mm135ox截面(2)D = 200 mm
申論 3流經一離心泵的壓應力揚升ΔP，可以用ΔP = f（D，ω，ρ，Q）表示，式中D為葉輪直徑，ω為葉輪角速度，ρ為流體密度，Q為流量。試以D、ω及ρ為重複變數，列出因次分析之步驟及結果。又若原型使用水，流量0.500 m3/s，角速度60.0 rev/s，直徑30.0 cm。模型也使用同溫同壓之水，角速度40.0 rev/s，直徑20.0 cm，壓應力揚升5.00 kPa。試求模型流量為何？原型壓應力揚升為何？（20 分）年公務人員高等考試三級考試試題代號：類 科： 環境工程科 目： 流體力學
申論 4如下圖所示，泵將水由下池抽至上池，兩池皆為巨大水池，兩池水面高差60.0 m，水管直徑D = 0.225 m，水管總長度150 m，水管糙度∈ = 0.150 mm，動力黏度μ = 1.00×10-3 N．s/m2，流量0.200 m3/s，試由Colebrook公式1⎡∈ε/D.251⎤=−0.2log+⎢⎣⎥⎦f7.3Ref式中Re 為雷諾數，求出摩擦因子f 為何？主要損失水頭為何？次要損失水頭為何？泵傳送給水之水頭為何？泵傳送給水之馬力為何？（20 分）K = 1.00L出口泵K = 1.50L肘管K = 5.00L閥K = 0.800L入口
申論 5某大廈高154 m，寬87.5 m，設阻力係數為1.30，空氣密度ρ = 1.23 kg/m3，動力黏度μ = 1.79×10-5 N．s/m2。㈠若風速（u）為均勻的20.0 m/s，試求風作用在該大廈之阻力為何？（10 分）㈡若u = ay0.4，式中a為常數，y為由地表起算之高程。今在y = 77.0 m處，量得u = 20.0 m/s。試求風作用在該大廈之阻力為何？（10 分）