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研究生:陳建昌
研究生(外文):CHEN, JIAN-CHANG
論文名稱:聲頻激擾對於衝擊冷卻熱傳效應之影響
論文名稱(外文):Acoustic excitation on impingement cooling flow and heat transfer
指導教授:高騏高騏引用關係
指導教授(外文):GAO, QI
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:航空太空工程研究所
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:1992
畢業學年度:80
語文別:中文
論文頁數:110
中文關鍵詞:聲頻激擾冷卻熱傳效應冷卻熱傳
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本研究之目的是以實驗方法探討衝擊冷卻(Impingement cooling) 受到聲頻激擾之衝
擊噴流場變化及壁面熱傳率之改變。
內容分為八大部份,探討由自然冷空氣槽噴流,垂直噴射在一加熱平滑面上時,再以
不同倍數之噴流自然聲頻激擾噴流,吾人欲研究及觀察此受激擾後噴流場變化,及量
測其沿壁面上之熱傳率變化。噴流之雷諾數(Reynolds number) 在2750∼1100之間。
聲頻激擾則以波形產生器所產生之正弦波輸入喇叭,其頻率選擇為2 、1.27、1 、
0.8 、1/2 、1/3 、1/4 倍的噴流基本頻率。流場觀察則以加熱阻絲置於噴嘴前加熱
油滴,用以產生煙線,觀察低速下的流場現象,再以錄影機錄下結果以為日後分析,
發熱面是以0.015mm 厚之鈦金屬薄片黏貼在壓克力平板上做為發熱電阻,再以熱電偶
量測停滯點(Stagnation point)及側向下游之溫度分佈,以計算局部之熱傳係數。
由煙線視流法及熱傳係數量測發現,當噴流激發頻率為1/2 、1/3 、1/4 倍之基本頻
率(Foundamental frequency)時所產生的渦流結構(Coherent structure)會更有組織
化(More orginized)、增加衝擊噴流之混合率,使噴流寬度變寬、勢流區長度變短,
使最大停滯點熱傳係數提前在Z/B=4∼6時發生,但其值不一定會比自然衝擊噴流之最
大停滯點熱傳係數大。當激擾頻率為0.8 、1.07倍基本頻率時,噴流之最不穩定模態
(Most instability mode) 雖被抑制、此時流場中渦流結構的主要頻率為激發頻率,
但最大停滯點熱傳係數不見得會發生Z/B>8 之區域。一般而言在Z/B<6 時因為壁面仍
位於噴流勢流區內,故壁流區側向下游之熱傳分佈受聲頻激發而有很大改變,但其變
化情形並不隨激發之頻率而有規律。當Z/B>8 時,因為此時噴流已發展為完全紊流,
故聲頻激擾對停滯點或壁流區之熱傳係數改變都不再明顯。

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