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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:賴宗緯
研究生(外文):Tzung-Wei Lai
論文名稱:工業用乾燥機之保溫板隔熱效果改善及探討
論文名稱(外文):Improvement of Insulation Material for Industrial Dryer
指導教授:侯順雄侯順雄引用關係
指導教授(外文):Shuhn-Shyurng Hou
學位類別:碩士
校院名稱:崑山科技大學
系所名稱:機械工程研究所
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:113
中文關鍵詞:隔熱烘乾熱傳遞玻璃纖維
外文關鍵詞:Thernal InsulationDryingHeat TransferGlass Fiber
相關次數:
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本研究之目的在於提升工業用乾燥機保溫板的隔熱性能,以降低能源成本和工作環境舒適度。ㄧ般隔熱用保溫板多數採用鐵材外殼,裡面使用玻璃纖維棉。本研究探討保溫板厚度、形狀、材料和保溫棉密度四種參數對保溫板隔熱性能的影響。鐵材、玻璃纖維板和空氣的導熱係數分別為80.4、2和0.025 W/m-k。結果發現:保溫板由原本厚度10mm之外殼鐵板和內部填充玻璃纖維的組合,改為兩塊厚度5 mm之外殼玻璃纖維和內部填充玻璃纖維的組合,並於兩者中間隔開,利用空氣做為熱絕緣體;再把保溫板側邊的鐵板開設五個長條孔,使鐵板熱傳導的部分減少,其隔熱效果在八種不同保溫板設計中為最佳。

The objective of this study was to enhance the thermal insulation performance of the industrial dryer and in turn to reduce energy cost and achieve a comfortable work environment with a lower ambient temperature. Most insulation is used to prevent the conduction of heat. The thermal insulator is mostly made of iron plate within which fills with glass fiber cotton. This study investigateted the effects of the thickness, shape and material of the insulator as well as the density of the glass fiber cotton on the thermal insulation performance. The thermal conductivity of iron, glass fiber and air are 80.4, 2 and 0.025 W/m-k, respectively. It was found that as the original insulation board with 10 mm thickness iron plate was replaced by two 5 mm thickness glass fiber plates (separated by an air layer) with 5 rectangle-shaped holes on the side made of iron, the best thermal insulation performance was obtained in comparison of the other different types of insulation.

中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VIII
圖目錄 IX
一、前言 1
1-1 保溫隔熱系統 2
1-1-1 保溫隔熱系統在工業中的應用 2
1-2 熱的傳播方式- 3
1-2-1 熱傳導(conduction) 3
1-2-2 熱對流(convection) 5
1-2-3 熱輻射(radiation) 6
1-3 隔熱材料 8
1-3-1 隔熱材料種類 9
1-3-2 隔熱材料應用的溫度範圍 11
1-4 文獻回顧 12
1-5 研究目的 14
二、實驗設備與研究方法 15
2-1 烘箱介紹 15
2-1-1 熱電偶 15
2-1-2 送風機設備 17
2-1-3 交流馬達驅動器 17
2-1-4 控制系統 18
2-1-5 人機介面操作介紹 19
2-2 實驗方法與保溫板設計 19
2-2-1 Case1保溫板厚度150mm 20
2-2-2 Case2保溫板厚度100mm 20
2-2-3 Case3保溫板厚度100mm,外側及側邊為FR4 20
2-2-4 Case4保溫板厚度50mm+50mm 21
2-2-5 Case5保溫板厚度50mm+50mm外側材質為FR4 21
2-2-6 Case6保溫板厚度50mm+50mm,中間與外側材質為FR4 21
2-2-7 Case7保溫板厚度50mm+50mm,側邊割長條孔,中間及外側為FR4,保溫棉密度為32 kg/m3 22
2-2-8 Case8保溫板厚度50mm+50mm,側邊割長條孔,中間及外側為FR4,保溫棉密度為48 kg/m3 22
2-3 溫度測量儀器 23
2-3-1 溫濕度感測器 23
2-3-2 紅外線測溫器 23
三、保溫板數值模擬 24
3-1 熱傳導分析系統COMSOL介紹 24
3-1-1COMSOL有限元素法 25
3-1-2 COMSOL熱傳模組 29
3-2 幾何模型建立- 30
3-3 溫度色彩標籤圖 30
四、結果與討論 33
4-1保溫板實驗溫度曲線圖 33
4-1-1 Case1保溫板厚度150mm 33
4-1-2 Case2保溫板厚度100mm 34
4-1-3保溫板厚度100mm,外側及側邊為FR4 35
4-1-4 Case4保溫板厚度50mm+50mm 36
4-1-5 Case5保溫板厚度50mm+50mm外側材質為FR4 37
4-1-6 Case6保溫板厚度50mm+50mm,中間及外側材質為FR4 38
4-1-7 Case7保溫板厚度50mm+50mm,側邊割長條孔,中間及外側為FR4,保溫棉密度為32 kg/m3 39
4-1-8 Case8保溫板厚度50mm+50mm,側邊割長條孔,中間及外側為FR4,保溫棉密度為48 kg/m3 40
4-2實驗與模擬表面溫度比較圖 41
五、結論 42
六、參考文獻 45
七、圖表 48


[1]International energy outlook 2007, Energy Information Administration(EIA),Department of Energy(DOE)2007,USA,.
[2]郭廣德,「酚醛樹酯發材料之隔熱性能研究」,中央大學機械工程學系碩士論文,民國89年6月。
[3]陳春滋、朱未,「保溫絕熱材料與應用技術」,中國建材工業出版社,北京,第46~109頁,2005。
[4]蔡豐欽,「熱傳遞」,高立圖書有限公司,台北市,第2~20頁,1997。
[5]楊子江,「新世紀建築的第一要素」,孝感學院土木工程系,第12章,第16~18頁,2003。
[6]林釗,「幾種常用保溫材料的應用比較」,Refrigeration,第4卷,第86-87頁,2004。
[7]孫志堅,「國內絕熱保溫材料現狀及發展趨識」,能源工程,2001。
[8]高艷軍,「淺析保溫隔熱材料」,SCI/TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY,第15卷第8 期,第151-152 頁,2005。
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[10]倪文等編著,「礦物材料學導論」,科學出版社,北京,第21頁,2002。
[11]Spinnler M., Winter E. R. F., and Viskanta R.,“Studies on high-temperature multilayer ther mal insulations” International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol .24,pp.2-3,2003.
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[15]Stille , John K., ” Introduction To Polymer Chemistry ”, Wiley,1962.
[16]“Thermal Insulation Material Made of Calcium Silicate 矽酸鈣保溫材料”, CNS2176, 類號:R2043, 1994.
[17]“Rock Wool Insulating Material 岩棉保溫材料”, CNS3657, 類號:R2080, 1973.
[18]“Rigid Foam Rubber Heat Insuating Material 硬質泡沫橡膠隔熱材料”, CNS7331, 類號:A2103, 1981.
[19]“Glass Fiber Heat Insulation Materials 玻璃棉保溫材料”,CNS3065, 類號:R2059, 1985.
[20]熱電偶Thermocouple,“http://mmrl.cgu.edu.tw/rehab/mme/rehab/organize/chap2/sensor/no1/no1_1.htm”
[21]東元電機,“http://www.teco.com.tw/”
[22]台達電子,“http://www.delta.com.tw/ch/index.asp”
[23]維基百科,
“http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%92%B2%E7%A6%8F%E9%A2%A8%E7%B4%9A”

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