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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林威志
研究生(外文):Lin Wei-Zhi
論文名稱:射流振盪器之設計與PIV分析
論文名稱(外文):Development of Fluidic Oscillators and PIV Analysis
指導教授:楊鏡堂楊鏡堂引用關係
指導教授(外文):Jing-Tang Yang
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:動力機械工程學系
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:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:153
中文關鍵詞:射流振盪器
外文關鍵詞:fluidic oscillator
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摘 要
本文主旨在於設計新型的射流振盪器,以作為流量計、噴霧器以及混合器之元件。首先以實驗設計分析迴饋型射流振盪器中,壁面張角與分流器幾何形狀對振盪器流場特性的影響。選用不同壁面張角及分流器形狀之參考用振盪器原型(prototype)進行流場觀測,歸納出不同幾何形狀對流場型態的影響,由整理歸納之結果,發展出性能更優良的階梯型迴饋振盪器,再以流場觀測與各種定量的量測來探討新型振盪器與原型之間的差異。
射流振盪器的流場型態大致上可分為三個部分:主噴流、迴流區以及迴饋流。主噴流的振盪行為是由迴饋流的衝擊效應造成的,但迴流區會對主噴流產生抑制作用,使主噴流不易振盪。若欲增加振盪器的穩定振盪範圍,增加迴饋流的衝擊效應及降低迴流區的抑制作用是兩大主要方向,而長階梯的存在,不僅主噴流更易偏折而促使迴饋流的流量增加,也會降低迴流區的抑制作用,因此其穩定振盪範圍會比傳統型振盪器大。
藉由流場觀測可知,接觸壁面的張角在20度及30度時穩定振盪範圍較廣,而銳角分流器對於振盪器在振盪行為表現上,也比其他型式之分流器佳。
實驗結果顯示,傳統型振盪器的啟始穩定振盪為10 L/min,線性誤差為±4.76%(FSO),且穩定振盪狀況下的Euler number約等於60;長階梯型振盪器的啟始穩定振盪為5 L/min,線性誤差為±3.13%(FSO),且在達到穩定時,Euler number約等於30。因此,長階梯型振盪器在起始穩定振盪值、進出口壓力損耗以及振盪頻率對流量的線性誤差方面,都比傳統型振盪器佳。
摘要
致謝
目錄
圖表目錄
符號說明
第一章 前 言
第二章 文 獻 回 顧
2-1孔達效應 ………………………………………………………………
2-2鬆弛型振盪器 ………………………………………………………….
2-2-1無因次分析 ………………………………………………………..
2-2-2控制迴路的影響 …………………………………………………….
2-2-3標的物的影響 ……………………………………………………..
2-3迴饋型振盪器 ………………………………………………………….
2-4渦流型振盪器及其他型式振盪器 ………………………………………
2-5微射流振盪器 …………………………………………………………..
第三章 實 驗 設 計
3-1實驗設計及方法 ……………………………………………………….
3-2實驗設備 …………………………………………………………………
3-2-1測試區 ……………………………………………………………..
3-2-2流場觀測系統 ……………………………………………………….
3-2-3速度量測系統 ………………………………………………………
3-2-3.1粒子顯像測速儀之簡介與系統配置 ……………………………
3-2-3.2粒子顯像測速儀原理 …………………………………………..
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3-2-4壓力量測系統 ……………………………………………………….
第四章 不同射流振盪器之流場觀測
4-1流場觀測 …………………………………………………………………..
4-1-1不同接觸壁面張角 …………………………………………………..
4-1-2不同分流器形狀 ………………………………………………………
4-2流場觀測結論 ……………………………………………………………
第五章 傳統型與新型振盪器之流場結構分析
5-1三型振盪器之結構簡介 …………………………………………………..
5-1-1傳統型振盪器 ………………………………………………………
5-1-2短階梯型振盪器 ……………………………………………………
5-1-3長階梯型振盪器 ……………………………………………………
5-2流場觀測 ………………………………………………………………….
5-2-1傳統型振盪器流場觀測 ……………………………………………..
5-2-2短階梯型振盪器流場觀測 …………………………………………..
5-2-3長階梯型振盪器流場觀測 ………………………………………..
5-2-4流場觀測結論 ……………………………………………………..
5-3 PIV速度場量測 …………………………………………………………
5-3-1傳統型振盪器速度場量測 ………………………………………….
5-3-2短階梯型振盪器速度場量測 …………………………………….
5-3-3長階梯型振盪器速度場量測 ……………………………………….
5-3-4速度場量測結論 ……………………………………………………
5-4振盪室壓力擾動量測 ……………………………………………………
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5-4-1 壓力擾動量頻譜分析 ……………………………………………….
5-4-1.1 傳統型振盪器 ………………………………………………….
5-4-1.2 短階梯型振盪器 ……………………………………………….
5-4-1.3 長階梯型振盪器 …………………………………………….
5-4-2 壓力擾動量量測 ……………………………………………….
5-4-3壓力擾動量測結論 ………………………………………………
5-5 進出口壓損量測 …………………………………………………………..
5-5-1 壓損量測 …………………………………………………………….
5-5-2 壓損量測結論 …………………………………………………………
第六章 結論與未來展望
6-1結論 ………………………………………………………………………..
6-2 未來展望 ……………………………………………………………………
第七章 參考文獻
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第七章 參考文獻
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