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研究生:葉榮華
研究生(外文):YE,RONG-HUA
論文名稱:單一鰭的池飽和沸騰熱傳實驗與理論分析
論文名稱(外文):Experimental and analytical study of pool boiling heat transfer on a single fin
指導教授:寥世平
指導教授(外文):LIAO,SHI-PING
學位類別:博士
校院名稱:大同工學院
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1991
畢業學年度:79
語文別:中文
論文頁數:138
中文關鍵詞:沸騰熱傳實驗池飽和蒸餾水磁帶區域異丙醇机械
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本文擬以實驗及解析方法來探討鰭的沸騰熱傳特性。實驗係以直徑為2.5 公分、長度
為10與8.5 公分兩種銅銷狀鰭, 在一大氣壓下池飽和蒸餾水及異丙醇內進行。考慮三
種不同的情形, 即具與不具絕緣尾端之乾凈光滑表面的鰭, 以及表面經氧化的鰭皆進
行加熱與冷卻實驗。結果得知表面有氧化的鰭, 所得的熱傳量最大。鰭基部溫度與熱
傳量間之關係與由控制熱量所得之沸騰曲線一樣, 俱有磁滯區域。至於燒毀及最小溫
度則均隨著鰭長度之增長而升高。
在解析解方面, 首先對於鰭在單一熱傳模式下做一基礎之研究。此問題主要可歸納為
三部分來求解, 並找出鰭熱傳與鰭效率之漸近解。同時, 也進一步做穩定性分析。接
著, 在使用前述之解析解, 來求得多種沸騰熱傳共存於一鰭時之熱傳情形。此外, 並
輔之以二維數值解的驗證。當鰭基部溫度處於薄膜沸騰時, 如鰭長超過臨界長度, 則
會有熱通量陡升之現象。理論與實驗驗證結果顯示良好。
最後, 於理論上以一維分析提出一可使用於沸騰熱傳之最佳化鰭, 以及於銷狀鰭基部
中心挖孔之改良鰭。此最佳化鰭係以最小的體積為設計原則, 其外形像一個噴嘴。而
改良鰭則可運用於較寬廣的安全操作溫度範圍。文中並以數種尺寸及孔徑的鰭為例,
分析其於飽和異丙醇中之熱傳情形。此外, 也提出一簡單之數學模式, 以預測改良鰭
在沸騰液體中之燒毀溫度。
CONTENTS
CHINESE ABSTRACT
ENGLISH ABSTRACT
ACKNOWLEDGEMENT
LIST OF FIGURES
LIST OF TABLES
NOMENCLATURE
CHAPTER I INTRODUCTION
1.1 Background Work
1.2 Overview of the Present Work
CHAPTER II EXPERIMENTAL APPROACH
2.1 Experimental Apparatus
2.2 Experimental Procedure
2.3 Data Reduction
2.4 Experiments With Saturated Water
2.5 Experiments With Saturated Isopropyl Alcohol
CHAPTER III SINGLE FIN SUBJECT TO A POWER-LAW TYPE HEAT TRANSFER COEFFICIENT
3.1 Governing Equations and Solutions
3.2 Linear Stability Analysis
3.3 Results and Discussion
3.4 Comparison of the Present Work and Experimental Date
CHAPTER IV THEORETICAL INVESTIGATIONS OF MULTI-TYPE BOILING HEAT TRANSFER ON A FIN
4.1 Numerical Analysis
4.2 Analytical Approach
4.3 Application of the Model
4.4 Validation of the Model With Experimental Data
CHAPTER V OPTIMUM FIN
5.1 Optimization of a Fin Based on the Principle of Minimum volume
5.2 Modified Optimum Fin
CHAPTER VI CONCLUSIONS
REFERENCES
APPENDIX A
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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