封閉區間內柱狀多孔質熱源之自然對流系統

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姓名

黃崢翔(Jian-Xian Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學工程與材料工程學系

論文名稱

封閉區間內柱狀多孔質熱源之自然對流系統

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摘要(中)

本研究所探討的物理系統為在密閉的圓筒形空間內充滿牛頓流體，內部擺置五個排成十字形陣列的多孔質圓柱體。圓筒高度維持不變，內部的多孔質圓柱體高度與圓筒高度呈比例變化。圓筒的壁面維持等溫，而多孔質則由內部產生均勻的熱量。
在研究方法上，利用計算流體力學軟體Fluent，來求解此種特殊的自然對流系統。將所得的數值結果，以圖表的方式就系統的主要控制參數（雷立數、高度比、達西數）對流動與熱傳的影響，進行分析與探討。
本文發現當雷立數增加時，對於系統內流場與溫度場皆有較大影響力。在高雷立數時，自然對流效應增強流速變快，流體流動愈趨複雜，同時熱量由均勻向四周壁面散熱，轉變為向圓筒上方頂壁散熱。當圓筒與多孔質圓柱之高度比為4時，流體流動會由外圍向系統中心流動。當達西數增加時，雖然流場與溫度場結構會有改變，但其影響力並不如雷立數影響來的大。

關鍵字(中)

★ 自然對流
★ 多孔質

關鍵字(英)

★ free convection
★ porous

論文目次

摘要…………………………………………………………...Ⅰ
致謝…………………………………………………………...Ⅱ
目錄…………………………………………………………...Ⅲ
圖目錄………………………………………………………...Ⅴ
表目錄…………………………………………………...…ⅩⅠ
符號說明………………………………………………...…ⅩⅡ
第一章緒論……………………………………………….…1
一. 研究多孔質重要性……………………………………………..1
二. 相關研究之文獻回顧…………………………………………..1
三. 研究動機及目的………………………………………………..3
四. 本論文之架構…………………………………………………..4
第二章系統描述與理論分析……………………………...5
一. 系統描述………………………………………………………..5
二. 多孔質中的流動模式…………………………………………..8
三. 基本假設………………………………………………………10
四. 系統方程式及邊界條件……………………………………….11
五. 無因次化……………………………………………………....13
六. 系統參數值……………………………………………………17
第三章數值步驟與方法………………………………….18
一. 數值分析步驟…………………………………………………18
二. 數值方法………………………………………………………20
三. 格點分佈………………………………………………………22
第四章結果與討論……………………………………….26
一. 雷立數的影響…………………………………………………26
二. 達西數的影響…………………………………………………33
三. 高度比的影響…………………………………………………34
第五章綜合結論與未來展望…………………………….92
一. 綜合結論………………………………………………………92
二. 未來展望………………………………………………………93
參考文獻…………………….…………………………….….94

參考文獻

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指導教授

林孝宗(Shaw-Chong Lin)

審核日期

2000-7-12

推文