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研究生:張亞毅
研究生(外文):Ya-Yi Chang
論文名稱:高速空氣渦輪牙醫手機性能分析與研究
論文名稱(外文):High Speed Air Turbine Dental Handpieces Performance Study
指導教授:蔣小偉蔣小偉引用關係
指導教授(外文):Hsiao-Wei Chiang
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:動力機械工程學系
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:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:90
中文關鍵詞:牙醫手機衝動式渦輪牙鑽數值模擬CFD分析
外文關鍵詞:handpieces
相關次數:
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牙鑽手機是引進高壓空氣進入牙鑽後,高壓空氣導入手機流道後,透過噴嘴加速空氣流體,以衝擊渦輪葉片,並帶動轉子旋轉,渦輪轉子轉速可高達數十萬轉,此時渦輪轉子帶動牙針鑽頭產生扭力矩以研磨牙齒,牙醫手機為厘米級衝動式渦輪機,此類型的渦輪機與一般渦輪機的作用方法不同,加上尺度為厘米級,在渦輪機領域中,相關文獻研究著墨甚少,造成國內廠商在牙醫手機開發與設計的能量不足。
本研究透過計算流體力學模擬(CFD)的方法,分析牙醫手機中葉片及流道的構型,對這兩大類進行分析測試,流道與葉型的種類非常多樣化,不同的流道與葉型,對於流場以及機械性能也有不同影響,吾人希望能夠透過CFD分析手法,透過定性得比較方法,配合理論基礎,由流場分析及機械效能數據之探討,進而求得各項影響牙醫手機性能的參數,並針對所求得之參數數據,進行改良與修正,最終,建立一套牙醫手機尺寸參數的資料庫,未來以便提供國內廠商在開發以及設計上的,完成牙鑽設計的關鍵技術。
目錄
摘要 I
致謝 II
目錄 III
表目錄 VI
圖目錄 VII
第1章 緒論 1
1-1、 前言 1
1-2、 研究動機 4
1-3、 研究目的 8
1-4、 文獻回顧 10
1-5、 高速牙醫手機說明 14
第2章 數學理論公式 17
2-1、 數值理論 17
2-1-1、 統御方程式 17
2-1-2、 有限容積法 18
2-1-3、 紊流模式 21
2-1-4、 M.R.F模式 23
2-1-5、 SIMPLE法 25
2-2、 流體機械理論 29
2-2-1、 氣體特性 29
2-2-2、 扭力與功率 30
2-2-3、 渦輪機效率 31
2-3、 衝動式渦輪機理論 34
2-3-1、 進氣噴嘴 34
2-3-2、 轉子葉片 39
第3章 數值分析研究方法 45
3-1、 幾何模型建立 46
3-2、 流體物理性質 53
3-3、 邊界條件 54
3-4、 數值計算設定 54
第4章 結果與討論 55
4-1、 模型驗證 55
4-2、 葉型分析與比較 64
4-3、 入口流道參數分析 69
4-3-1、 入口流道衝擊角度 70
4-3-2、 入口流道管徑 73
4-3-3、 結果討論 76
4-4、 徑向間隙參數分析 77
第5章 結論與建議 84
5-1、 結論 84
5-2、 未來建議 86
參考文獻 87
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