民國105年 第3梯次 石油化學乙級 學科
第72題
不可壓縮之牛頓流體於水平圓管中作穩定層流時,下列哪些敘述正確?
題目
不可壓縮之牛頓流體於水平圓管中作穩定層流時,下列哪些敘述正確?
- (1) 管壁處流體速度為零
- (2) 雷諾數小於2100
- (3) 平均速度為最大速度的1 / 2
- (4) 固定壓力落差時體積流率與管半徑平方成正比
官方答案
(1) 管壁處流體速度為零、(2) 雷諾數小於2100、(3) 平均速度為最大速度的1 / 2
解析
水平圓管穩定層流中，因無滑移條件（no-slip），管壁處流體速度為零，故1正確。層流判據為雷諾數Re＜2100（部分教材以2300為臨界值），故2正確。層流速度分佈呈拋物線，平均流速vm＝umax／2，即為最大流速之1/2，故3正確。由哈根-泊肅葉定律Q＝πΔPr⁴／(8μL)，在固定壓力落差ΔP下，體積流率與管半徑四次方成正比，而非平方，故4錯誤。
AI 參考解析（推得答案已與官方答案比對一致），非官方公告內容，僅供備考參考。