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研究生:黃緹甄
研究生(外文):TI-CHEN HUANG
論文名稱:網路連接儲存裝置熱分析與設計
論文名稱(外文):Simulated Thermal Analysis and Design of A Network Attached Storage System
指導教授:黃以玫黃以玫引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:機械工程學系在職專班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文出版年:2018
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:61
中文關鍵詞:網路連接儲存裝置
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外接式硬碟曾是最簡單方便的儲存方式,但已是上個世代的產品。因應21世紀全新的數位生活型態,網路連接儲存裝置(NAS)因而誕生,可輕易跨平台存取,只需要連上網路,電腦、手機、平板皆可隨時隨地抓取NAS裡的資料,方便、安全、快速。此產品漸漸為家庭所接受,故本論文選擇以適合家庭用的小型NAS進行研究設計。
本論文採用某公司之設計雛型,其中NAS裝置選擇兩個硬碟且與風扇垂直擺放的方式,風扇在上方,但是上方無開孔能進出風,由於目前市場少有此排列,在使用者正常使用考量下,模擬出原設計熱分布情形,進而討論潛在風險,並從中改善設計,首先先就不同鰭片厚度及間距討論,但其結果差異不大,再者改善內部機器結構(機構)設計使流道順暢,已大大改善原始設計,再以改善過後的內部機構及流道探討側邊不同位置的開孔。
從不同的改善設計找出降低潛在風險的部分。過程中以Pro-E進行3D模型建立,並且以ANSYS分析軟體進行驗證,最後找出最佳設計。
External hard drives have been the easiest and most convenient way for storing data, but they are the products of the last generation. In response to the new digital lifestyle in the 21st century, the Network Attached Storage (NAS) was born, which can be easily accessed across platforms. It only needs to connect to the Internet. Computers, mobile phones, and tablets can capture the data in the NAS anytime and anywhere. It is convenient, safe, fast and gradually accepted by the family. This research chooses to study the design of a small NAS suitable for family.
This research adopted a specific design prototype. The NAS consists of two hard disks, a main CPU board, and a wifi board. The fan is on the top and placed horizontally. But there is no opening at the top. Two hard disks and board of NAS are placed vertically under the fan. Such arrangement is not commonly chosen in the market. Under the consideration of normal use, this research simulated heat distribution of the original design, discuss the potential risks, and improve the design. The new design makes the flow path smooth, and greatly reduce the temperature of the NAS.
摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章 背景介紹 1
1-1 網路連接儲存裝置 1
1-2 研究動機與目標 3
第二章 理論基礎 6
2-1 熱流動的三種型態 6
2-1-1 熱傳導 6
2-1-2 熱對流 6
2-1-3 熱輻射 7
2-2 自然對流與強制對流的差異 7
2-3 PCB 熱傳路徑 7
第三章 網路連接儲存裝置熱模擬與分析 9
3-1 ANSYS分析過程介紹 11
3-2 ANSYS分析模型建立 12
3-2-1 模型簡化 12
3-2-2 材料性質及各項系統設定 15
3-2-3 邊界條件設定 17
3-2-4 模型網格收斂性分析 18
第四章 結果與討論 22
4-1 原始結構模擬分析 22
4-1-1 溫度分布 22
4-1-2 速度場分析 25
4-2 結構改善與分析 26
4-2-1 改善鰭片結構設計及分析 27
4-2-2改善各部位開孔及分析 30
4-2-3改善流道及分析 35
4-2-4改善流道及同時改善各部位開孔分析 39
第五章 結論與未來方向 42
5-1 結論 42
5-2 未來方向 43
參考資料 45
[1] QNAP網站,丟掉外接硬碟投奔QNAP NAS的七大理由。2018,取自https://www.qnap.com/solution/7-reasons-why-nas/zh-hk/index.php
[2] 耶魯熊,科技產品解釋:NAS是什麼東西呢?。2017年12月4日,取自https://www.cool3c.com/article/69281.
[3] 維基百科網站,網路附加儲存,取自https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%B6%B2%E8%B7%AF%E9%99%84%E5%8A%A0%E5%84%B2%E5%AD%98.
[4] 香腸,7個理由告訴你為什麼要用NAS而不用外接式硬碟備份資料?。2014年11月10日,取自https://sofree.cc/7-reason-nas-hdd/
[5] Upsangel,NAS買不買?NAS廠家永遠不會告訴你的3個不要買NAS的原因。2015年7月18日,取自https://upsangel.com/htpc-nas/nas-to-buy-not-to-buy-secrets-never-told/.
[6] Synology,DiskStation manage,2018,取自 https://www.synology.com/zh-tw/knowledgebase/DSM/tutorial/Multimedia.

[7] 王曉剛,"熱傳學講義",義守大學機械自動化工程系, 中華民國98年
[8] ITE2,NE-201,取自https://www.ite2nas.com/Product?ProdName=NE-201.
[9] 伊藤謹司 國峰尚樹著 杜光宗編譯,"避免故障之電子機器的熱對策設計",建宏出版社,1995.
[10] 維基百科網站,熱傳,取自https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BC%A0%E7%83%AD.
[11] 維基百科網站,熱傳導,取自https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%83%AD%E4%BC%A0%E5%AF%BC.
[12] 維基百科網站,熱對流,取自https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AF%B9%E6%B5%81%E4%BC%A0%E7%83%AD.
[13] 陳賢仁,「散熱鰭片使用於自然對流、強制氣冷與水冷之散熱效能比較」,國立成功大學工程科學系碩士論文,中華民國95年.
[14] 余建宏,「電子行動通訊裝置之熱分析與散熱改善方案」,國立臺灣科技大學機械工程系碩士論文,中華民國100年.

[15] SUNON,超節能EC軸流風扇,取自https://www.taiwanexcellence.org/tw/award/product/8855
[16] 楊舜為,「小筆電散熱性能研究及改善」,國立台灣海洋大學機械與機電工程學系碩士論文,中華民國100年.
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