題組內容

四、考慮水流經一水平粗糙圓管，圓管長度為 10 m；圓管直徑為 10 cm；圓管內表面的絕對表面粗糙度為 5 mm。水之運動黏性 (kinematic viscosity) 為 \( 1.004 \times 10^{-6} \, \text{m}^2/\text{s} \)。水由圓管左側 (1 點) 流入，壓力為 \( P_1 \)；水由圓管右側 (2 點) 流出，壓力為 \( P_2 \)。

(二)請解釋為何當圓管內表面之相對粗糙度為定值時，Moody diagram 圖中之完全粗糙區域（fully rough zone）的水流之粗糙因子（friction factor），即使水流速度增加仍幾乎維持定值？（10 分）