臺灣博碩士論文加值系統

本研究利用數值模擬的手法，透過改變雨刷系統結構差異、雨刷擺設位置及擋風玻璃的傾斜角度等參數，探討出上述各種參數對雨刷系統的影響。經過計算結果顯示出：無支架式雨刷系統在CD值與CL值都能夠有效改善傳統式雨刷系統的升、阻力問題！但是改善幅度會隨著擋風玻璃傾斜角度越高而越小。早期的雨刷空氣動力行為分析，是透過擺放在平板上的方式來進行的，本文中卻發現，當雨刷系統擺設在傾斜角度較大的擋風玻璃上方時(傾斜角度大於50˚)，計算不同類型的雨刷系統所得的CD值與CL值與平板上有所差異。因此證明了：若要更確實分析雨刷系統的空氣動力行為，擋風玻璃傾斜角度必須視為重要參數並詳加考慮之。此外，探討不同雨刷系統在不同的擋風玻璃傾斜角度時之氣動力數值時，發現到當擋風玻璃傾斜角度達到50˚以上時，不論是雨刷支架往前或是往後延伸甚至是無支架式雨刷系統，在升、阻力改善幅度會越來越小，甚至會有惡化之虞。因此建議在擋風玻璃越趨近於垂持的車輛在選用雨刷系統時，使用一般傳統式雨刷系統既可。

In this study，we use the numerical simulation to discuss the effect to wiper system by changing the wiper structure、wiper location and angle of inclination of windshield .The result shows that non-bone wiper system can improve the lift force and dragging force problem of the traditional wiper system efficiently at value CD and value CL！but the higher angle of inclination of windshield,the smaller improvement range.In the beginning,the analysis of Aero-Dynamic behavior of wiper proceeds by placing the wiper on the plate,but we find that the values CD and CL vary between different types of wiper system and plate when setting the wiper system above the windscreen (25 degrees inclined) of a car .Therefore,to ensure the analysis of Aero- Dynamic behavior of wiper system has to consider the angle of inclination of the windscreen seriously .In addition,referring to the value of Aero-Dynamic force of different angle of inclination of the windshield on different wiper system，finding that when angle of inclination of windscreen is over 50 degrees，the improvement range at rising and dragging force becomes smaller and smaller regardless of the location of the wiper crutch or non-crutch type .We suggest that choosing the traditional wiper system on a car which windscreen closed to 90 degrees is feasible.

摘要 I
Abstract II
誌謝 IV
目錄 V
表目錄 VIII
圖目錄 IX
第1章 前言 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 本研究內容 5
第2章 數值模擬 6
2.1 基本假設 6
2.2 描述計算域中之Navier-Stoke方程式 6
2.3 邊界條件 8
2.3.1 二維雨刷系統之研究 8
2.3.2 三維雨刷系統平放在平板上 .8
2.3.3 三維雨刷系統在擋風玻璃上不同位置之探討 10
2.3.4 不同的擋風玻璃傾斜角度之探討 11
2.3.5 無支架式雨刷系統之動態分析 11
2.3.6 雨刷系統的升、阻力係數計算公式說明 12
第3章 數值方法 14
3.1 離散化 14
3.2 壓力與速度(pressure-velocity coupling)之耦合算法 16
3.3 格點系統 17
3.4 收斂標準 19
第4章 結果與討論 20
4.1 二維雨刷系統之探討 21
4.1.1 雨刷刮片的影響 21
4.1.2 車速的影響 22
4.1.3 雨刷桿的影響 22
4.1.3.1 雨刷桿寬度的影響 22
4.1.3.2 雨刷桿本身高度的影響 23
4.1.3.3 雨刷桿與雨刷刮片的距離影響 23
4.1.3.4 雨刷桿開口的影響 24
4.1.3.5 雨刷桿末端折角的影響 25
4.1.3.6 雨刷桿前端彎曲的影響 26
4.2 三維雨刷系統在平板上之空氣動力行為分析 27
4.2.1 雨刷系統未旋轉放置在平板上 28
4.2.2 雨刷系統放置在平板上並旋轉30ْ 31
4.2.3 雨刷系統放置在平板上並旋轉60ْ 34
4.3 雨刷系統裝放置傾斜25ْ的擋風玻璃之空氣動力行為
分析 38
4.3.1 雨刷系統未旋轉放置在傾斜25ْ之擋風玻璃上 39
4.3.2 雨刷系統旋轉30˚放置在傾斜25˚之擋風玻璃上 42
4.3.3 雨刷系統旋轉60˚放置在傾斜25˚之擋風玻璃上 45
4.4 雨刷系統放放置在不同的傾斜角度之擋風玻璃之空
氣動力行為分析 49
4.4.1 不同擋風玻璃傾斜角度對雨刷系統阻力之影響
趨勢 50
4.4.2 不同擋風玻璃傾斜角度對雨刷系統升力之影響
趨勢 51
4.5 雨刷系統擺動時之空氣動力行為分析 53
4.5.1 無支架式雨刷與傳統式雨刷之空氣動力值變化
差異(車速=0m/s) 54
4.5.2 無支架式雨刷與傳統式雨刷之空氣動力值變化
差異(車速=30m/s) 56
4.5.3 無支架式雨刷連續擺動一週期時CD值、CL值的
變化趨勢 58

第5章 結論 61
參考文獻 62
作者簡介 63

1. 林秋豐、洪敏發、曾全佑、蔡建雄、戴昌賢、藍浚嘉(2005)雨刷系統
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