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研究生:吳宇平
論文名稱:圓形及方形同軸噴流的實驗研究
指導教授:林大惠林大惠引用關係王木榮王木榮引用關係
指導教授(外文):Tsai, Sheng-HorngKung, Fan-Chu
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
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:1992
畢業學年度:80
語文別:中文
論文頁數:100
中文關鍵詞:卜勒顆粒分析儀擾動量
外文關鍵詞:phase doppler particle analyzer
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  吾人針對常見的燃燒爐中氣態同軸紊流噴流流場進行速度量測。首先進行圓形單管及同軸噴流實驗,利用都卜勒顆粒分析儀(phase Doppler Particle Analyzer, PDPA),並配合煙霧產生器之顆粒進行量測,藉著二維速度、相對擾動量及雷諾慶力之量測值,探討噴流軸向速度之相似性曲線的成長,噴流界面之混合作用及整體二維流場之變化。同軸氦-空氣噴流和空氣-空氣噴流之量測比較,進一步幫助吾人認知質傳效應對噴流混合的影響,有助於瞭解LNG燃燒器中LNG噴流和外環空氣流之間質傳效應的重要性。
  方形單管及同軸噴流實驗,係藉著熱線測速儀進行三維速度場及其相對擾動量的量測,廣泛地比較圓形和方形噴流,單管及同軸噴流,在軸向速度之相似性曲線的成長,擾動量的等向性及整個流場的變化三方面的異同。
  此一系列分析,有助於吾人瞭解紊流噴流場,如何受到噴流出口幾何形狀,內外噴流的出口流速差,質量和動量傳輸現象的影響。
  最後與數值分析結果互相比較,得知以標準型χ-ε紊流模式加上以實驗值計算而得之ε值當作起始值來進行模擬自由噴流流場,(不論是圓形或方形,單管或同軸型式),皆可得到合理的結果。


  Results of an experimental study of a turbulent free jet. Firts, the flow flieds of single round jet, coaxial round jets and He-Air coaxial round jets are analyzed by using phase Doppler particle Analyzer with seeding particles of water and smoke.Second, the flieds of single and coaxial square jets are analyzer by using hot-wire anemometers. The experimental results include the mean velocity velocity fluctuations and Reynold shearing stresses.
  Compare round jet (2-D) with square jet (3-D). similarity of axial velocity and the influences of momentum difference and mass transport on the flow structure and different geometries are invesitigated and discussed in general.
  Last, in comparison to results of numerical study.The standard χ-ε model and calculating value of ε by experimental data can perform the better predictions in turbulent jets. (Anyone round or square jet, single or coaxial jets) The general agreement between experimental results and numerical predictions is relatively good.

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