臺灣博碩士論文加值系統

摘要

本論文是探討當圓盤驅動立方體容器所產生之流場結構，藉由不同雷諾數來觀察其流場的結構與漩渦產生的原因，利用有限差分法離散統御方程式加上頻散關係保持格式(Dispersion-Relation-Preserving Scheme，以下簡稱DRP格式) 離散空間項，時間項則採用TVD格式的Runge-Kutta方法，藉此來達到其數值的精確性，針對穩態流場跟非穩態流場進行觀察和探討其物理現象。
本文也利用Topology理論來分析奇異點的特性，及繪製三維流場圖藉此來觀察其流場結構和流動的情形，在穩態的流場結果得知隨著雷諾數增加流進螺旋點的位置會逐漸的靠近腔體底層，且隨著雷諾數的增加奇異點在底層的影響明顯變小。在非穩態的流場可以觀察出，流場的結構、速度、壓力會隨著時間明顯的改變。

目錄

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誌謝
目錄
符號表
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 研究動機與目的
1.3 文獻回顧
1.4 論文內容與架構
第二章 物理與數學模型
2.1 基本物理假設
2.2 統御方程式
2.3 初始條件與邊界條件
第三章 數值方法
3.1 有限差分法
3.2 保持頻散關係格式(DRP 格式
3.3 空間離散式
3.4 時間離散格式
3.4.1 TVD(Total variation Diminishing)格式
3.4.2 Runge-Kutta方法介紹
3.5 誤差分析
第四章 結果與討論
4.1 穩定流結構分析
4.2 Topology理論分析
4.3 非穩定流結構分析
第五章 結論與未來展望
5.1 結論
5.2 未來展望
參考文獻

圖目錄

圖3.1：三維結構示意圖
圖3.2：九點卡氏座標且正交系統示意圖
圖4.1：與文獻數值結果比對
圖4.2：與文獻實驗結果比對
圖4.3：同網格下不同Re的比較
圖4.4：在不同Re下，y=0面的流線圖
圖4.5(a)：Re=500(在不同面上z方向流線圖)
圖4.5(b)：Re=500(在不同面上z方向渦度圖)
圖4.5(c)：Re=500(在不同面上z方向壓力圖)
圖4.5(d)：Re=500(在不同面上z方向速度圖)
圖4.6(a)：Re=2000(在不同面上z方向流線圖)
圖4.6(b)：Re=2000(在不同面上z方向渦度圖)
圖4.6(c)：Re=2000(在不同面上z方向壓力圖)
圖4.6(d)：Re=2000(在不同面上z方向速度圖)
圖4.7(a)：Re=2000 三維z方向不同面速度圖
圖4.7(b)：Re=2000 三維z方向不同面流線圖
圖4.8(a) Re=2000 渦流中心線
圖4.8 (b) Re=2000 渦流中心線
圖4.9(a)：Re=2500(在不同面上z方向流線圖)
圖4.9(b)：Re=2500(在不同面上z方向渦度圖)
圖4.9(c)：Re=2500(在不同面上z方向壓力圖)
圖4.9(d)：Re=2500(在不同面上z方向速度圖)
圖4.10 (a)：Re=2500 (三維z方向不同面速度圖)
圖4.10 (b)：Re=2500(三維z方向不同面流線圖)
圖4.11 (a)：Re=2500 渦流中心線
圖4.11 (b)：Re=2500 渦流中心線
圖4.12 (a)：Re=3000(在不同面上z方向流線圖)
圖4.12 (b)：Re=3000(在不同面上z方向渦度圖)
圖4.12 (c)：Re=3000(在不同面上z方向壓力圖)
圖4.12(d)：Re=3000(在不同面上z方向速度圖)
圖4.13(a)：Re=3000(三維z方向不同面速度圖)
圖4.13(b)：Re=3000(三維z方向不同面流線圖)
圖4.14(a)：Re=3000 渦流中心線
圖4.14(b)：Re=3000 渦流中心線
圖4.15 (a)：Re=3500(在不同面上z方向流線圖)
圖4.15 (b)：Re=3500(在不同面上z方向渦度圖)
圖4.15 (c)：Re=3500(在不同面上z方向壓力圖)
圖4.15 (d)：Re=3500(在不同面上z方向速度圖)
圖4.16 (a)：Re=3500 渦流中心線
圖4.16 (b)：Re=3500 渦流中心線
圖4.17 (a)：Re=4000(在不同面上z方向流線圖)
圖4.17 (b)：Re=4000(在不同面上z方向渦度圖)
圖4.17 (c)：Re=4000(在不同面上z方向壓力圖)
圖4.17 (d)：Re=4000(在不同面上z方向速度圖)
圖4.18 (a)：Re=4000(三維z方向不同面速度圖)
圖4.18 (b)：Re=4000(三維z方向不同面流線圖)
圖4.19 (a)：Re=4000 渦流中心線
圖4.19 (b)：Re=4000 渦流中心線
圖 4.20在w=0不同Re等值面：(a) Re=2000；(b)Re=3000；(c)Re=4000
圖 4.21不同Re下的表面流線圖：(a) Re=2000；(b)Re=3000；(cRe=4000
圖 4.22：Re=2000(表面流線展開圖)
圖 4.23：Re=3000(表面流線展開圖)
圖 4.24：Re=4000(表面流線展開圖)
圖 4.25：Re=4800(收斂情形)
圖 4.26：Re=5000(收斂情形)
圖 4.27(a)：Re=5000(在不同時間z方向速度比較圖)
圖 4.27(b)：Re=5000(在不同時間z方向壓力比較圖)
圖 4.28(a)：Re=5000(在z=0面不同時間下的流線圖)
圖 4.28(b)：Re=5000(在z=0面不同時間下的壓力圖)
圖 4.28(c)：Re=5000(在z=0面不同時間下的速度圖)
圖 4.29：Re=5000(不同時間下的渦流中心線)
圖 4.30(a)：Re=6000(在不同時間z方向速度比較圖)
圖 4.30(b)：Re=6000(在不同時間z方向壓力比較圖)
圖 4.31(a)：Re=6000(在z=0面不同時間下的流線圖)
圖 4.31(b)：Re=6000(在z=0面不同時間下的壓力圖)
圖 4.31(c)：Re=6000(在z=0面不同時間下的速度圖)
圖 4.32：Re=6000(不同時間下的渦流中心線)
圖 4.33(a)：Re=7000(在不同時間z方向速度比較圖)
圖 4.33(b)：Re=7000(在不同時間z方向壓力比較圖)
圖 4.34(a)：Re=7000(在z=0面不同時間下的流線圖)
圖 4.34(b)：Re=7000(在z=0面不同時間下的壓力圖)
圖 4.34(c)：Re=7000(在z=0面不同時間下的速度圖)
圖 4.35：Re=7000(不同時間下的渦流中心線)

參考文獻

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