102-水利技師-流體力學精解

經典解析解與實務問題都考出來，但考題程度十分貼近一位工程師所需要知識，別於103年流體力學的虛無飄渺😆
此年度的第二題就是個很好的例證，考題可以和未來趨勢相互連結。在三、四十前是水輪機建設的輝煌時期，雖然近期已無大型水力發電的建案，但隨著再生能源政策的推動，有觀察到政府部門在學習日本、西歐地區，妥善利用灌渠系統所蘊藏的水力，且提高於田間設立小型水力發電的可能性。除了要會算機械效率、管道損失之餘，也可看看公視的「我們的島」，對於此議題的介紹。






第一題
Coutte Flow的基本應用，亦使用到泰勒展開式的概念和簡單的微積分概念，眼睛閉著都要想到它；試比較一下103年流體力學的第一題，在推導Hagent-Poiseuille equation的過程中，剪應力的假設作用方向與Coutte Flow的差異為何？






第二題






第三題
學習流體力學的過程中，覺得最難能可貴就是可以透過微分方程式或偏微分方程式，將物理現象給連結起來，而解題方法似乎僅是旁枝末節；此題即是非常好的例證，利用簡易的連續方程式即可估算日常生活中常見的漏水問題。




第四題
實驗就是實踐所學，一流的人就是會把一個議題研究透徹，即把整套的研究流程走一遭（理論、實驗、數值模擬、現場調查），如Sumer所著的Hydrodynamics around cylindrical structures。對於實驗題的破題方法：能算什麼無因次參數就先算。







感謝余姿瑩小姐，協助繕打繪圖。

參考資料：
  • Richard J.F. Pao. (1961). Fluid Mechanics.
  • Richard J.F. Pao. (1967). Fluid Dynamics.

留言

  1. kristine2019年10月6日 凌晨2:20

    請問第三題最後一式是不是在積分時少了一個係數?謝謝

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