103-水利技師-流體力學精解

此年度於四題考題當中，有三題與解析解(Exact solution)有關，雖然工程師養成在於實務的應用，但也必須有對於問題的基本解析能力，故向量分析、泰勒級數的運用是十分重要。

第一題
為 Hagent-Poiseuille equation 的應用，是經典的解析解，建立流體動力方程式與能量守恆定律間的橋梁。





第二題
因次分析的經典題目，透過考古題的分析，大家都會福祿數、雷諾數的定義，認為需要多加注意的動力相似之常用參數為流量比和作用力比，因為容易在考場中，使大腦當機。





第三題
綜觀20年勢流理論的考古題，就屬這題考的最全面，連冷門的 Rankine half-body 都考出來；若要一窺勢流理論的種種，建議參閱 Munson 所著 Fundamentals of fluid mechanics 的第六章，確實地走一遭所附的例題，了解理論與實務應用，以奠定勢流理論分析的基礎功。（礙於篇幅的限制，解題過程省略相關理論推導。）











第四題
有流線座標建立的概念一切都好談，此題旨在將以流線座標表示的 Euler equation、Bernoulli equation 作一連結。





感謝余姿瑩小姐，協助繕打繪圖。

參考資料：
  • Currie, I. G. (2012). Fundamental mechanics of fluids.
  • Munson, B. R., Young, D. F., & Okiishi, T. H. (1990). Fundamentals of fluid mechanics.
  • Richard J.F. Pao. (1967). Fluid Dynamics.
  • White, F. M. (1999). Fluid mechanics.



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