2. 關於牛頓流體，下列敘述何者正確？
(A) 流體的黏度 (viscosity) 與溫度無關
(B) 在定溫定壓下，流體的黏度與速度梯度 (velocity gradient) 有關
(C) 在定溫定壓下，流體的剪切應力 (shear stress) 與速度梯度成正比
(D) 黏度小的流體不易於流動

3. 定義球度 (sphericity) = ，已知某圓柱型粒子其半徑和長度相同，試求該粒子的球度值？ (A) 0.65 (B) 0.72 (C) 0.78 (D) 0.82

4. 20℃ 的水，流經一直徑為 5 公分圓管，已知水的平均流速為每秒 10 公分，則雷諾數(Reynolds number, Re) 為：(A) 2660 (B) 4990 (C) 6770 (D) 8440

5. 關於離心泵 (centrifugal pump)，下列敘述何者錯誤？ (A) 石油、化學工業中廣泛應用的一種液體輸送機械 (B) 啟動方式是先將泵內充滿空氣，然後啟動電機 (C) 主要是依靠高速旋轉的葉輪產生的離心力輸送液體 (D) 操作方式是藉離心力將流體沿半徑方向逐出泵外

6. 某牛頓流體以層流 (laminar flow) 方式流入半徑為 R 及管長為 L 的水平圓管內，已知該流體黏度與密度分別為 $\mu$ 與 $\rho_f$ ，若入口的壓力與出口壓力分別為 $P_0$ 與 $P_L$ ，則圓管內流體的速度分佈為：(選項中 r 為徑向變數及 g 為重力加速度) (A) $\frac{(P_0 - P_L)R^2}{4\mu L} \left(1 - \frac{r^2}{R^2}\right)$ (B) $\frac{(P_0 - P_L - \rho_f gL)R^2}{4\mu L} \left(1 - \frac{r^2}{R^2}\right)$ (C) $\frac{(P_0 - P_L)R^2}{4\mu L} \left(1 - \frac{r}{R}\right)^2$ (D) $\frac{(P_0 - P_L + \rho_f gL)R^2}{4\mu L} \left(1 - \frac{r}{R}\right)^2$) \(\frac{(P_0 - P_L - \rho_f gL)\pi R}{2L}\)

7. 承第 6 題, 若圓管改成垂直放置且流體方向由上往下流時, 則流體作用在管壁上的作用力為 : (A) \((P_0 - P_L + \rho_f gL)\pi R^2\) (B) \((P_0 - P_L - \rho_f gL)\pi R^2\) (C) \(\frac{(P_0 - P_L + \rho_f gL)\pi R}{2L}\) (D) \(\frac{(P_0 - P_L - \rho_f gL)\pi R}{2L}\)

8. 承第 6 題，若定義慕第 (Moody) 摩擦係數為 \( C_{FM} = \frac{4\tau_w}{\frac{1}{2}\rho_f v_m^2} \)，其中 \(\tau_w\) 為作用在管壁上的剪切應力及 \(v_m\) 為平均流速，則 \(C_{FM}\) 可表示成： (A) \(\frac{16}{\text{Re}}\) (B) \(\frac{32}{\text{Re}}\) (C) \(\frac{64}{\text{Re}}\) (D) \(\frac{128}{\text{Re}}\)

9. 某流體沿水平套管中流動，已知內管半徑與外管半徑分別為 \(R_1\) 與 \(R_2\)。若依據水力半徑 \[ (\text{hydraulic radius}) = \frac{\text{流體流動的截面積}}{\text{流體流動的沿徑周長}} \] 且不計入內外管壁厚度，則套管中流動的水力半徑為： (A) \(\frac{R_2 + R_1}{2}\) (B) \(\frac{R_2 - R_1}{2}\) (C) \(\frac{R_2^2 + R_1^2}{2}\) (D) \(\frac{R_2^2 - R_1^2}{2}\)

10. 承第 9 題，假設流體密度 \(\rho_f\) 不變，黏度為 \(\mu\) 及體積流率為 \(Q\)，則該流體的雷諾數為：(A) \(\frac{2\rho_f Q}{\pi \mu (R_2 + R_1)}\)(B) \(\frac{2\rho_f Q}{\pi \mu (R_2 - R_1)}\)(C) \(\frac{\rho_f Q}{2\pi \mu (R_2 + R_1)}\)(D) \(\frac{\rho_f Q}{2\pi \mu (R_2 - R_1)}\)

11. 參考史托克 (Stokes) 定律 \( F_k = 3\pi\mu Dv_\infty \)，其中 \( F_k \) 為流體對球形粒子的作用力 (不包括浮力)，\( D \) 為粒子直徑，\( \mu \) 為流體黏度，及 \( v_\infty \) 為流體繞過此粒子的速度等。當密度 \( \rho_s \) 的球形粒子，以雷諾數小於 1 的運動方式在密度 \( \rho_f \) 的靜止液體中往下滑落，則該粒子的終端速度為： (A) \( \frac{D^2}{18\mu}(\rho_s - \rho_f)g \) (B) \( \frac{D}{18\mu}(\rho_s - \rho_f)g \) (C) \( \frac{18D^2}{\mu}(\rho_s - \rho_f)g \) (D) \( \frac{18D}{\mu}(\rho_s - \rho_f)g \)

12. 承第 11 題，當粒子以穩定定速下降且速度以 \(v_t\) 代表，則該拖曳係數 (drag coefficient) 爲：(A) \(\frac{3}{4} \frac{D(\rho_s - \rho_f)g}{\rho_f v_t^2}\)(B) \(\frac{3}{4} \frac{D^2(\rho_s - \rho_f)g}{\rho_f v_t^2}\)(C) \(\frac{4}{3} \frac{D(\rho_s - \rho_f)g}{\rho_f v_t^2}\)(D) \(\frac{4}{3} \frac{D^2(\rho_s - \rho_f)g}{\rho_f v_t^2}\)

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