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研究生:黃偉智
研究生(外文):Wei-Chih, Huang
論文名稱:雙組份撞擊液滴在高溫環境下之燃燒現象觀察
論文名稱(外文):Burning Characteristics of Binary Collided Fuel Droplets under High Temperature Environment
指導教授:王興華
指導教授(外文):Ching Hua, Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:機械工程學研究所
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:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:97
中文關鍵詞:液滴撞擊燃燒微爆
外文關鍵詞:dropletcollisioncombustionmicroexplosion
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本文主要探討以Ink-Jet printing method 產生穩定的雙自由液滴,經碰撞形成多組份液滴後,進入高溫燃燒爐,觀察液滴在各種撞擊條件的結合情況及燃燒特性。實驗中將以相溶性和不相溶性溶液為實驗油料,相溶性油料以N-hexadecane(C16H34)與N-heptane(C7H16)為主;不相溶溶液以直鏈烷類(C16H34 、C12H26及C7H16)與不可燃性液體Water(H2O)為主。在不同的液滴尺寸、比例下,觀察其未加界面劑之燃燒現象。
實驗中,發現不論相溶性或不相溶性溶液在液滴撞擊初期均會將氣泡包覆於液滴內部,若氣泡存在液滴內部直到進入高溫環境中,在各組份濃度比例與沸點差異適當下,將會引起液滴微爆,即為非均勻成核。若水與C16H34在比例、尺寸適當下,會在火焰熄滅後發生水滴微爆現象,即為均勻成核。另外,水與直鏈烷類之液滴燃燒,隨著水比例的增加將會逐漸影響火焰焰色,代表水即為一吸熱源。

Experiment applies Ink-Jet Printing method to generate binary stable free droplets and collide-merged droplet fall along their path into high temperature environment. Paraffins and water are used in this experiment. And this experiment shows the method that the droplets combine without using surfactant. Then we will discuss droplets collision condition and burning characteristics.
In our experiment results shows that mixable or non-mixable droplets always collide to cover air bubbles at the initial period. If air bubbles in the droplets fall into high temperature environment, droplets that binary components have substantially different billing point happen microexplosion, is heterogeneous nucleation. When collide-merged water/n-hexadecane droplets happen microexplosion after droplets burned out, is homogeneous nucleation. Water serves a heat sink of collide-merged water/n-paraffins droplets.

目 錄
誌謝 ……………………………………………………………………I
中文摘要………………………………………………………………II
英文摘要 ……………………………………………………………III
目錄……………………………………………………………………IV
圖表目錄………………………………………………………………Ⅵ
第一章 緒論…………………………………………………………1
1-1前言…………………………………………………………1
1-2文獻回顧……………………………………………………2
1-3研究動機……………………………………………………4
第二章 實驗設備與步驟……………………………………………5
2-1實驗設備……………………………………………………5
2-2實驗步驟及資料處理方法…………………………………9
第三章 基本理論 …………………………………………………13
第四章 結果與討論 ………………………………………………16
4-1正庚烷(C7H16)與正十六烷(C16H34)之撞擊與燃燒 …17
4-1-1正庚烷(C7H16)與正十六烷(C16H34)之撞擊 ………17
4-1-2正庚烷(C7H16)與正十六烷(C16H34)之燃燒 ………18
4-1-3正庚烷(C7H16)與正十六烷(C16H34)之預混液滴撞擊、
燃燒………………………………………………………21
4-2純水(H2O)與烷類之撞擊、燃燒行為觀察 ………………24
4-2-1純水(H2O)與直鏈烷類(n-paraffins)之撞擊………24
4-2-2水(H2O)與烷類之燃燒現象觀察 ……………………26
第五章 結論 ………………………………………………………35
參考文獻………………………………………………………………37
附圖……………………………………………………………………39
附錄……………………………………………………………………89

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