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Please use this identifier to cite or link to this item: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/42288

Title: 以曲翼型導葉片改善彎角管道效能的設計
Authors: 閻順昌
Contributors: 國立臺灣海洋大學:機械與機電工程學系
Keywords: 導葉片;彎角管道;彎曲薄板;曲翼型
Date: 2015
Issue Date: 2017-05-08T01:18:33Z
Publisher: 科技部
Abstract: 摘要:本計畫書擬議一個實驗研究方式,進行以導葉片(Turning Vanes)的被動控制裝置,來改善 彎角管道(Duct Elbows) 流量效能的提升。以彎曲薄板(Curved-thin plate) 及曲翼型 (Cambered-airfoil)的導葉片在不同間距比(Gap ratio)的條件下,對不同彎角度管道的流量效能提 升之研究。申請人基於近二年來協助合作企業—和光工業公司,開發新穎靜音型烘手機的流道 設計,過程中發現烘手機內部空間狹小,致使烘手空氣流路的管道方向變化相當大;尤其是空 氣流過彎道時,是否流暢,會大大影響烘手機的出風口風量及機器本體的振動與噪音。這是因 為彎角管道會因離心力作用,發生內壁與外壁的壓差與流速不同,產生二次分離流(Second separation)與壓力降損失(Pressure loss),進而影響流場速度分佈的均勻性。因此本計畫將嘗試, 如能以「技術發展」層面的觀點,結合申請人先前研究的結果,以不同型式的導葉片在間距比 的條件下,對彎角度變化的管道,進行效能提升之研究。其結果可適用於多種通風管道的設計 與開發,並在傳統工業界的開發上有極高的價值與應用性。 有鑑於此,在此專題研究計畫中以彎曲薄板及曲翼型的二類多種形式導葉片,構置於開放 下吹式風洞的測試區具有彎角管道中,進行不同導葉片形狀、間距比、旋長、數目、速度等的 研究。藉由調制導葉片參數,進而抵銷彎角管道所產生二次分離流的回流泡大小,並同時回饋 量測彎角管道的上、下流域的流場分佈、壓力分佈、噪音分佈等影響一併加入探討。過程中將 以煙線流場可視化技術、PIV 量測系統、拓樸理論的分析應用、熱線風速儀、壓力掃描器(Linear pressure scanner)、與噪音分貝計等交互應用,以尋找出最佳化的設計規則與操作條件,並探 討受導葉片所調控的彎角管道的幾何配置選取、流場行為、壓力降頭損、紊流動能特性、以及 非穩態流動與尾流的調制能力。煙線流場可視化技術、PIV 系統觀察量測導葉片間的流場特徵 模態,並輔與運用臨界點理論之拓樸學的分析應用,用來確定複雜的流場結構模態。熱線風 速儀可以偵測導葉片的流場行為,包含由壓力及速度梯度所產生的渦街(Vortex street)及剪流 層不穩定波(Shear layer instability)之間機制的差異。利用壓力掃描器擷取彎角管道受導葉片所 產生壓力分佈,並經由理論的計算得到壓力損失的大小。使用噪音分貝計偵測彎角管道的音 頻譜與分貝,有效確認葉片通過頻率(Blade passing frequency, bpf)及其倍頻。將流體流過彎角 管道受不同導葉片形狀、間距比、數目所調制時,彎角管道中的流場行為、壓力降頭損、流量、 速度特性與噪音的關聯性做討論。
URI: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/42288
Appears in Collections:[機械與機電工程學系] 研究計畫

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