臺灣博碩士論文加值系統

本研究應用模型試驗及數值模擬分析明渠流於臨岸系列圓柱之能量損失，試驗之模型置於底床波降S0=0.003、長10.50m、寬0.39m與渠壁深0.19m之直線渠道。於渠道中放置一至九根圓柱，圓柱寬為3.4cm與4.0cm、圓柱心距為14.0cm，並設定不同邊界條件以模擬各種福祿數下系列圓柱之能量損失。
本研究利用FLUENT商業軟體建立非恆態流之模式，以紊流模式依據三維模型進行模擬，其模擬條件與試驗條件相同，並將模擬結果與試驗結果比較分析。

This study uses the model and simulation to analyze the Energy Loss for series cylinders along channel bank in Open-Channel Flow. The test model to placed on straight channel. The experiment was conducted in flume 10.50m long, 0.39m wide and 0.19m high with bed slope=0.003. Placed in the channel one to nine cylindrical,cylinder width of 3.4cm and 4.0cm,cylindrical center distance is 4.0cm The test set Different boundary conditions up to Energy loss of series cylinder under various Froude numbers.
This study uses the FLUENT to establish the unsteady flow numerical model. Simulate with turbulence model based on three-dimensional model. The simulation conditions and model conditions are the same. Compare and analyze simulation and experimental results.

目錄

中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 IV
表目錄 VI
第一章 前言 1
第二章 文獻回顧 2
第三章 實驗設備及測量方法 3
3-1 渠道配置 3
3-2 量測儀器 3
3-3量測方法 4
第四章 理論基礎 5
4-1 因次分析（Dimensional Analysis） 5
4-2 數值模式 6
4-2-1統御方程式 6
4-2-2網格點的建立 7
4-2-3 FLUENT離散方法 7
4-2-4 FLUENT模式選定 8
4-2-5 FLUENT模擬流程 9
第五章 結果與討論 11
5-1 單一圓柱之渦流能量損失 12
5-2 多圓柱間之渦流能量損失 12
5-3 總圓柱數之渦流能量損失 12
第六章 結論 14
參考文獻 15


圖目錄

1 模型範圍、配置、試驗段長 16
2 系列圓柱 17
3 鐵絲網與穩流裝置 18
4 蓄水箱 19
5 資料擷取器 20
6 水位計 21
7 高精度孔口流量計 22
8 孔口流量計A－流量率定曲線 23
9 孔口流量計B－流量率定曲線 24
10 模擬網格 25
11 試驗與數值驗證，福祿數-單一圓柱渦流能量損失係數(Case A) 26
12 試驗與數值驗證，福祿數-單一圓柱渦流能量損失係數(Case B) 26
13 試驗與數值驗證，福祿數-單一圓柱渦流能量損失係數(Case C) 27
14 試驗與數值驗證，福祿數-單一圓柱渦流能量損失係數(Case D) 27
15 試驗與數值驗證，圓柱數-多圓柱渦流能量損失係數(Case A) 28
16 試驗與數值驗證，圓柱數-多圓柱渦流能量損失係數(Case B) 29
17 試驗與數值驗證，圓柱數-多圓柱渦流能量損失係數(Case C) 30
18 試驗與數值驗證，圓柱數-多圓柱渦流能量損失係數(Case D) 31
19 試驗與數值驗證，圓柱數-總圓柱渦流能量損失係數(Case A) 32
20 試驗與數值驗證，圓柱數-總圓柱渦流能量損失係數(Case B) 32
21 試驗與數值驗證，圓柱數-總圓柱渦流能量損失係數(Case C) 33
22 試驗與數值驗證，圓柱數-總圓柱渦流能量損失係數(Case D) 33
23 速度向量圖 34
24 圓柱周圍之速度向量圖 35
25 斷面位置 36
26 斷面等速度線 37
27 斷面等速度線 38
28 兩圓柱間之流線圖 39

表目錄

1 試驗各組條件 40
2 試驗與數值能量損失係數(D/W=0.087、B/D=0.5) 41
3 試驗與數值能量損失係數(D/W=0.087、B/D=0.5) 42
4 試驗與數值能量損失係數(D/W=0.087、B/D=0.5) 43
5 試驗與數值能量損失係數(D/W=0.087、B/D=1.5) 44
6 試驗與數值能量損失係數(D/W=0.087、B/D=1.5) 45
7 試驗與數值能量損失係數(D/W=0.103、B/D=0.5) 46
8 試驗與數值能量損失係數(D/W=0.103、B/D=0.5) 47
9 試驗與數值能量損失係數(D/W=0.103、B/D=1.5) 48
10 試驗與數值能量損失係數(D/W=0.103、B/D=1.5) 49

1.Karman, Th. von, Uber den, "Mechanismus des Widerstandes,den ein bewegter Korper in einer Flusigkeit erfarhrt", Gottingen Nachrichten mathematiche – phy sicalische Klasse, pp.509-517,(1911)。
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5.A. Ohya, A. Okajima, and M. Hayashi. "Wake in terference and vortex shedding, volume 8 of Encyclopedia of fluid Mechanics. Gulf", (1989)。
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