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研究生:施長江
研究生(外文):Chang-Chiang Shih
論文名稱:史特靈引擎菱形驅動結構之機構設計與熱流分析
論文名稱(外文):Mechanism Design and Thermal-Fluid Analysis of Stirling Engines Using Rhombic Drive
指導教授:鄭金祥
指導教授(外文):Chin-Hsiang Cheng
學位類別:碩士
校院名稱:大同大學
系所名稱:機械工程學系(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:2004
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:103
中文關鍵詞:史特靈引擎最佳化設計動態模擬菱形驅動結構熱流場模擬
外文關鍵詞:dynamic simulationoptimization designrhombus driveStiring enginethermal field simulation
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本研究主要針對β型史特靈引擎的菱形驅動結構進行設計製造與機構動態及熱流模擬,共設計並製作完成曲柄機構及菱形驅動結構之史特靈引擎各一台。首先,完成曲柄機構之設計製作,並測試出具較佳性能的曲柄機構史特靈引擎移氣器及動力活塞之位移曲線,並以之為目標函數,利用簡易式之共軛梯度法逆向決定出相應的菱形驅動結構的最佳幾何尺寸,進行加工製作。最後,則測試曲柄機構及菱型驅動結構兩台史特靈引擎的運轉性能。另外,熱流場數值模擬部分是利用熱流分析軟體FLUENT的動態網格的功能來進行;而機構動態模擬部分則是利用機構運動模擬軟體MSC. visualNastran Desktop來完成。本研究嘗試將熱流場模擬與機構動態模擬結合,探討史特靈引擎之熱力循環性能及分析結構力場分佈,並使用最佳化設計法,逆向設計引擎最佳化尺寸,建立菱形驅動結構設計技術。

關鍵字:史特靈引擎、熱流場模擬、動態模擬、最佳化設計、菱形驅動結構
The research mainly study mechanism design and thermal fluid analysis of β type Stirling Engines using rhombic drive, we have designed and manufactured rhombic drive and crank mechanism of Stirling Engines each one. First of all, we finished the design of Stirling Engine using crank mechanism, and getting objective function from choosing Stirling Engine using crank mechanism with better performance to get displacement curve of displacer and piston. Using simplified conjugate-gradient method to design the dimensions of Stirling Engines using rhombic drive. Finally, we tested the operation performance of the two Stiring engine using crank mechanism and rhombic drive. In addition, the part of numerical simulation of thermal fluid is using the dynamic mesh of FLUENT and dynamic simulation of mechanism is using MSC. visualNastran Desktop to accomplish. This research tries to combine thermal fluid analysis and dynamic simulation of mechanism to study Stirling cycle and set up the technique of Stirling Engine using rhombic drive .

Key word: Stiring engine, thermal field simulation , dynamic simulation , optimization design , rhombus drive
CHINESE ABSTRACT
ENGLISH ABSTRACT
ACKNOWLEDGEMENTS
TABLE OF CONTENTS
LIST OF FIGURES
LIST OF TABLES
NOMENCLATURE
CHAPTER
I Introduction
1.1 Motivation
1.2 Literature Review Of Stirling Engine
1.3 Stirling Engine cycle
1.4 The bottleneck of Stirling Engine
1.5 The target of study
II Mechanism design and optimization design
2.1 Mechanism design
2.2 Displacement curve of displacer and piston
2.3 Dimensions of optimization design
2.4 Optimization result
III Thermal fluid and dynamic simulation of mechanism
3.1 Thermal field simulation
3.2 Dynamic simulation of mechanism
IV Results and Discussion
4.1 The result of Thermal field simulation
4.2 The result of dynamic simulation of mechanism
V Conclusions
5.1 Conclusions
5.2 Recommendation for Future Studies
REFERENCES
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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1. 【29】馮堯松,從香港輕鐵看臺灣輕軌運輸系統之引進,捷運技術,民國90年二月,頁17-40
2. 【34】曾國雄、李穗玲,路線方案評選多目標決策之應用-以桃園都會區捷運路線選線為例,運輸計劃季刊,民國八十四年九月,第二十四卷第三期,第299-322頁
3. 【29】馮堯松,從香港輕鐵看臺灣輕軌運輸系統之引進,捷運技術,民國90年二月,頁17-40
4. 【29】馮堯松,從香港輕鐵看臺灣輕軌運輸系統之引進,捷運技術,民國90年二月,頁17-40
5. 【26】許添本、賴以軒,「我國引入輕軌運輸系統之規劃概念」,都市交通,第十四卷第二期,1999,06
6. 【26】許添本、賴以軒,「我國引入輕軌運輸系統之規劃概念」,都市交通,第十四卷第二期,1999,06
7. 【26】許添本、賴以軒,「我國引入輕軌運輸系統之規劃概念」,都市交通,第十四卷第二期,1999,06
8. 【24】凌瑞賢,“捷運系統與台南都會區之發展”,規劃學報,第二十四卷第一期,民國86 年6 月
9. 【24】凌瑞賢,“捷運系統與台南都會區之發展”,規劃學報,第二十四卷第一期,民國86 年6 月
10. 【24】凌瑞賢,“捷運系統與台南都會區之發展”,規劃學報,第二十四卷第一期,民國86 年6 月
11. 【34】曾國雄、李穗玲,路線方案評選多目標決策之應用-以桃園都會區捷運路線選線為例,運輸計劃季刊,民國八十四年九月,第二十四卷第三期,第299-322頁
12. 【34】曾國雄、李穗玲,路線方案評選多目標決策之應用-以桃園都會區捷運路線選線為例,運輸計劃季刊,民國八十四年九月,第二十四卷第三期,第299-322頁
13. 【37】鄭志強、徐作聖,路線方案評選多準則決策之應用-以新竹都會區輕軌運輸路網選線為例,中華管理學報,第六卷第一期,第75-104頁,民國94年
14. 【37】鄭志強、徐作聖,路線方案評選多準則決策之應用-以新竹都會區輕軌運輸路網選線為例,中華管理學報,第六卷第一期,第75-104頁,民國94年
15. 【37】鄭志強、徐作聖,路線方案評選多準則決策之應用-以新竹都會區輕軌運輸路網選線為例,中華管理學報,第六卷第一期,第75-104頁,民國94年
 
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