臺灣博碩士論文加值系統

本論文以實驗方法探討介電液FC-72 於垂直矩形流道內之流動沸騰現象。在完全發展流的狀態下，流經表面積為10mm*10mm 平滑表面之加熱銅塊，進行沸騰熱傳分析。本實驗矩形流道剖切面之高度為3mm、寬度為12mm、水力直徑為4. 8mm。本實驗之操作條件為介電液FC-72 在一大氣壓下、雷諾數為800、1600、2400，次冷度為33℃、28℃、23℃。本流動沸騰實驗結果皆會發生沸騰曲線之遲滯現象。在單相熱傳區及部份發展核沸騰區，隨次冷度及流速之增加對加熱壁面溫度的影響會逐漸減低，而所有不同次冷度及流速之沸騰曲線在接近核沸騰起始點會幾乎重疊；當達到完全發展核沸騰時，次冷度及流速之影響會逐漸減小；而臨界熱通量及熱傳係數則隨次冷度與流速的增加而升高，但熱傳係數在接近臨界熱通量時會稍有減小的趨勢。

The goal of this thesis is to investigate the flow boiling phenomena of di-electric liquid FC-72 in a vertical Rectangular channel by experimental method. At a state of fully developed flow, the boiling heat transfer of the FC-72 flow through a smooth heated copper block which surface area of 10mm square is analyzed. The experimental test
section is a rectangular channel with a cross section of height of 3 mm, width of 12 mm, the hydrodynamic diameter of 4.8 mm. The operation conditions of FC-72 in the
experiment are 1 atm， fluid Reynolds number 800，1600，2400, and subcooled temperatures of 23℃，28℃，33℃ .
The results of the flow boiling experiment show that hysteresis of boiling curve always exists. At the region of single phase heat transfer and partially developed
nucleate boiling，increasing both subcooled temperature and fluid velocity would reduce the wall temperature gradually. All boiling curves of different subcooled temperature and Reynolds number almost coincide near the onset of nucleate boiling.In the region of fully developed nucleate boiling，the influences of both Reynolds number and fluid subcooled temperature are reduced gradually. Besides，both the
critical heat flux and the heat transfer coefficient increase with increasing fluid subcooled temperature and Reynolds number，but the heat transfer coefficient would
decline severely in the vicinity near the critical heat flux.

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英文摘要… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ......ii
誌謝… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .iii
目錄… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .… … … … … … ...… vii
表目錄… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .… .… … … … ........… ..xii
圖目錄… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..… … … … … … .....xiii
符號說明… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...… .… ...… xix
第一章緒論… … … … … … … … … … … … … … … … … … ..… … .… … … … .… … ..1
1-1 研究背景… … … … … … … … … … … … … … … … ..… … .… … … … .… … .....1
1-2 研究目的.........................................................................................................3
1-3 文獻回顧… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .… … … .… ...… 3
1-3-1 單相熱傳分析… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...4
1-3-2 流動沸騰熱傳分析… … … … … … … … … … … … … … … … .… … .… .6
1-3-3 臨界熱通量… … … … … … … … … … … … … … … … … … .… … … .… .7
1-3-4 氣泡特性與流譜分析… … … … … … … … … … … … … … .… … … … ..8
第二章流動沸騰理論分析… … … … … … … … … … … … … … … … .… … … … … .19
2-1 單相熱傳分析… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..19
viii
2-2 池沸騰曲線… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..19
2-3 池沸騰熱傳機制… … … … … … … … … .… … .… … … … … … … … … … .… 21
2-4 流動沸騰熱傳分析.........................................................................................21
2-4-1 速度與次冷度的影響… … … … … … … … … … … … … … … … … … .22
2-4-2 工作流體熱力性質的影響… … … … … … … … … … … … … … … … .24
2-4-3 不凝結氣體的影響… … … … … … … … … … … … … … … … … … … .24
2-4-4 微小管道之數目的影響… … … … … … … … … … … … … … … … … .24
2-5 臨界熱通量… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...24
2-6 流譜分析… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ....26
第三章實驗系統與參數計算… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..34
3-1 實驗設備… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 34
3-1-1 工作流體之循環系統… … … … … … … … … … … … … … … ...… … ..34
3-1-2 測試段流道系統..… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .35
3-1-3 流道托架與觀測視窗… … … … … … … … … … … … … … … … … … .36
3-1-4 模擬CPU 晶片… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 37
3-1-5 預熱循環系統… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .....37
3-1-6 冷卻循環系統… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .37
3-1-7 量測儀器… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ....… .38
ix
3-1-7-1 壓力轉換器… … … … … … … … .… … … … … … … … … … .......38
3-1-7-2 熱電偶… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ....38
3-1-8 輔助系統… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...… 39
3-1-8-1 除氣系統… … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...… .39
3-1-8-2 真空泵… … … … … … … … … … … … … … … … … ...… … .........39
3-1-8-3 影像擷取系統… … … … … … … … … … … … … … … … … … ....40
3-1-9 數據擷取系統… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .40
3-2 實驗方法及步驟… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...40
3-2-1 實驗前準備工作… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .40
3-2-2 實驗量測與流譜拍攝步驟… … … … … … … … … … … … … … … … .42
3-3 實驗參數計算… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...43
3-3-1 工作壓力… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..43
3-3-2 次冷度的計算與飽和狀態的判定… … … … … … … … … … … … … .43
3-3-3 熱損估算… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .44
3-3-4 熱通量… .… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 45
3-3-5 表面溫度… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .45
3-3-6 熱傳係數… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .46
第四章結果討論與分析… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .… .58
x
4-1 熱損值與熱損百分比… … … … .… … … … … … … … … … … ..… … … … … 58
4-2 實驗之流動沸騰曲線探討… … … … … … … … … … … … … .… … … … .… .59
4-3 氣泡成長流譜之探討… … … … … … … … … … … … … … … .… .… … ..… ...60
4-4 核沸騰曲線之遲滯現象… … … … … … … … … … … … … .… … .… … … … .62
4-5 不同次冷度對單相熱傳及臨界熱通量之探討… … … … … .… .… … … … .63
4-6 不同次冷度對熱傳係數之探討… … … … … … … … … … … ..… … … … … .64
4-7 不同次冷之氣泡流譜圖探討… … … … … … … … … … … … .… .… … … … .65
4-8 不同流速對單相熱傳及臨界熱通量之探討… … … … .… … … .… … … … .66
4-9 不同流速對熱傳係數之探討… … … … … … … … … … … .… … … .… … … .68
4-10 不同流速之氣泡流譜圖探討… … … ..… … … … … … … … .… .… … … … ..68
4-11 熱傳經驗方程式… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..69
第五章結論與建議… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 123
5-1 結論… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .123
5-2 建議… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .125
參考文獻… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..126
附錄一晶片表面粗糙度量測之前置作業… .… … … … … … ...… … … … … … … 132
xi
附錄二晶片表面粗糙度… … … … … … … … … … … … … … … ..… … ..… … ..… 133
附錄三不準度分析… … … … … … … … … … … … … … … … .… … … ...… … ..… 134
自傳… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..136
學歷與經歷… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..142

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