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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:籃重凱
研究生(外文):Chung-Kai Lan
論文名稱:軸流風扇翼型與角度對性能曲線的影響
論文名稱(外文):Airfoil and Angles of Axial Fan Influent to Performace Curve
指導教授:林唯耕
指導教授(外文):Wei-Keng-Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:工程與系統科學系
學門:工程學門
學類:核子工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:111
中文關鍵詞:軸流風扇翼型角度性能曲線可視化流場
外文關鍵詞:Axial FanAirfoil SectionAnglePerformance CurvePIV
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資訊電子產品加速小型化,加上晶片運算時脈持續提升,使得耗電量及發熱量增加,於是衍生出對散熱的需求。本研究利用清大工科系電子構裝散熱實驗室ECS.Lab所發展出來之軸流風扇設計軟體Fanx,製造單一變數的風扇實體,目的在於探討翼型與角度對於性能曲線的影響,以期找出翼型與角度的最佳值並提升軸流風扇之效能。
風扇的外型幾何結構為影響風扇性能曲線的重要因素,以水平傾斜角而言,在水平傾斜角為0度時,其最大流量與最大靜壓皆會大於其他角度,因此認定0度為水平傾斜角為一最佳值。而弓角角度在角度範圍48度與15度之間,經觀察發現36度時,最大靜壓與最大流量皆到達一個極限,至於在翼型方面,新加入的翼型以NACA-M12與NACA-23012-33在性能表現為最佳,經由一個長80公分、寬75公分與高35公分的散熱鰭片之阻抗曲線與風扇性能曲線所標示出來的操作點流量來做比較,能提高將近23%。
接著將所探討的軸流風扇置於PIV流場觀測系統中,觀察到流場中渦流的產生會降低流速與造成流場速度的潰散。最後使用FLUENT模擬軟體與線性迴歸皆可大大的減少製作風扇實體與量測風扇性能曲線的時間與成本,而且誤差不會超過15%。
摘要 Ⅰ
致謝 Ⅱ
目錄 Ⅲ
圖目錄 Ⅴ
表目錄 ⅩⅡ符號說明 ⅩⅢ

第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 文獻回顧 3
1-3 研究目的 5
第二章 風扇之理論模式與設計 8
2-1 角度建構 8
2-2 翼型建構 15
2-3 設計參數 18
2-4 風扇元件介紹 21
第三章 實驗設備及實驗步驟 24
3-1 風扇角度與翼型之設計與製造 24
3-1-1 水平傾斜角之設計 26
3-1-2 翼型之設計 29
3-1-3 弓角之設計 43
3-2 風洞之性能曲線量測 48
3-3 PIV之流場觀測 51
第四章 結果與討論 55
4-1 性能曲線的量測結果 55
4-1-1 水平傾斜角與性能曲線的關係 55
4-1-2 弓角與性能曲線的關係 58
4-1-3 翼型與性能曲線的關係 62
4-2 PIV流場觀測 67
4-3 FLUENT軟體風扇模擬性能曲線 85
4-4 線性迴歸預測風扇性能曲線 91
第五章 結論與建議 96
5-1 結論 96
5-2 建議 97
附錄A PIV操作說明 99
附錄B 新翼型建構方法 107
參考文獻 108
[1] 吳俊億,『軸流風扇設計軟體之研發』,國立清華大學工程與系統科學所士 論文,2001.
[2] 吳凱文,「利用可視化流場實驗修正複合式軸流風扇之翼型」,國立清華大學與系統科學所碩士論文,2002.
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