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    Title: 數值模擬不同幾何型態的噴流特性
    Authors: 周漢源;Han-Yuan Zhao
    Contributors: 機械工程研究所
    Date: 2001-07-17
    Issue Date: 2009-09-21 11:33:34 (UTC+8)
    Publisher: 國立中央大學圖書館
    Abstract: 本研究為模擬一噴嘴噴流,在層流、穩態的狀態下,因受不同物 理參數(如雷諾數、普朗特數… … .等)的影響,從不同幾何形狀的 噴嘴中噴入一渠道中,探討其對衝擊面上的熱傳影響。首先藉著模擬 狹縫形噴嘴噴流噴入一頂部恆溫,四周絕熱且有對稱特性的渠道內, 來探討雷諾數(Re)、普朗特數(Pr)、噴嘴到衝擊面距離(H*)與不 同形態的入口速度剖面… … .等物理參數與幾何形狀上的差異,與文 獻做比較與討論,來了解噴流的流線結構與熱傳特性等性質。 接著模擬圓管形噴嘴噴流在一軸對稱且頂部恆溫,四周絕熱的渠 道中,與狹縫形噴嘴噴流比較彼此間的熱傳特性差異,其中圓管形噴 流適合於小區域的取熱,而狹縫形噴嘴噴流適合於大面積的取熱。除 此之外,圓管形噴嘴噴流的模擬還針對在有或無限制面渠道內,流體 在不同雷諾數與高度(H*)下,流線與熱傳表現,當低雷諾數(Re&pound;600) 時限制面對熱傳所形成的影響極微;600<Re<1200 時則受限制面所影 響的系統熱傳因受次滯留循環區影響而較不佳;當Re>1200 時又因 次滯留循環區強度弱而兩者間熱傳表現無異。對於因均一形入口速度 剖面帶來的剪應力所造成局部奈塞爾數(Nu)最大值偏移現象,探 討其與高度(H*)間的關係,高度越大時則Nu 最大值會向內漸漸移 動。另外因HEM長晶法中,衝擊面直徑尺寸對長晶溫度梯度形成有 重要影響,故對此我們模擬衝擊面直徑對熱傳的影響,當衝擊面直徑 (Di)越小時,所得平均奈塞爾數越佳。 最後進入研究主體,在圓管形噴嘴噴流中討論水渠道的加入,形 成一新型的熱交換器系統,藉著水來幫助氣體取熱,減少氣體的耗 費。針對此系統模擬討論在不同氣體流速與水流速的關係下,對取熱 II 方式產生的改善,以得到控制HEM 長晶時所需之溫度生長梯度。水 的加入對取熱有一定的改善,只是水增加對增加取熱量的效果不是很 明顯,因此適當的增加噴氣量會得到更佳的取熱效果。
    Appears in Collections:[機械工程研究所] 博碩士論文

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