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研究生:鄭凱方
研究生(外文):Kai- Fang Jheng
論文名稱:鍛造作業區之工作環境改善技術評估
論文名稱(外文):Working environment of forging operation area for improvement and evaluation
指導教授:鍾基強鍾基強引用關係
指導教授(外文):Kee-Chiang Chung
口試委員:劉旭光吳友烈鍾基強
口試委員(外文):Liou, S.G.Wu Yu-LiehKee-Chiang Chung
口試日期:2014-06-25
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:機械工程系
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:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:工作環境改善數值分析
外文關鍵詞:improving of working environmentnumerical analysisCFD
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近年來由於產業的轉型,大多數的產業均朝向技術密集性發展,但是不論產業型態如何轉變,熱作業環境依然與產業型態密不可分,因此熱作業所產生的危害已逐漸受到政府、雇主與勞工的重視。而造成作業環境空氣高溫最主要來自 鍋爐、熔煉爐或生產製程等所釋放的熱能造成空氣溫度升高,當它超過皮膚溫度(35℃)時,則會直接影響人體皮膚散熱,造成人體不舒適之感覺。另外鍋爐、熔煉爐或生產製程產生的輻射熱一般是以紅外線的形式發散出來,因此當我們在接受輻射熱的能量時(如太陽光照射),會明顯感受到熱。由於輻射熱的傳遞不需任何介質,因此傳遞的速度很快,往往在不知不覺中已形成熱危害。
本研究以某實際運作公司鍛造作業區空間之環境數據背景值,進行作業區環境CFD電腦數值分析,探討多種作業區模型溫度場及各位置溫度設點情形,以不同屋頂排氣的型式搭配不同阻隔作業區高溫爐的方式之自然通風及降溫效果之影響,並建構不同種的參數模型對於廠區工作環境改善效果影響之評估,並以模擬的結果去做實驗配置並比較,雖然模擬所得到數值與實驗數值有些差距,不過對於整體的變化趨勢仍有不錯的預測效果。
In recent years ,due to the transformation of the industry, most of industries are facting technology-intensive of development. However change in industries type ,hot working environment still inextricably linked with the industry ,therefore harm from the hot working environment has gradually been government employers and labor attention .The reason cause of high temperature in working environment from Boiler, furnace or production processes ,such as the release of heat causes the air temperature rises ,and when it exceeds skin temperature (35 ℃), it will directly affect the human skin ,causing the people feel uncomfortable. the radiant heat generated by boiler ,furnace or production process is generally in the form of infrared emanating ,so when we accept the energy of radiant heat (such as sunlight),it will obviously feel hot. Since the transfer of radiant heat without any medium, therefore the speed of transmission quickly, it has formed heat stress unknowingly.
This study use CFD computer numerical analysis Simulation the environment background data which is from actually exist company, it explore kinds of Simulation of airflow field and Simulation of temperature field and in different ways with different roof type and different barrier high temperature furnace to effect of natural ventilation and cooling down ,and construct the model for different types of plant in the region to assess the impact of the effect for improving of working environment., and use result of simulation to compare with result of experiment. Although the data of simulation is different from experiment data, the whole variety trend still contain good estimate result.
中文摘要 ............................................................ i
英文摘要 ........................................................... ii
誌謝 .............................................................. iii
第一章、緒論 ........................................................ 1
1-1研究動機與目的 .................................................. 1
1-2文獻回顧 ........................................................ 3
1-3研究方法 ........................................................ 6
第二章、自然通風原理與計算方法 ...................................... 7
2-1自然通風基本原理 ................................................ 7
2-1-1風壓通風 ...................................................... 7
2-1-2浮力通風 ...................................................... 8
2-2室內外溫差所導致的自然通風 ...................................... 8
2-2-1 中性面 ....................................................... 10
2-3數值方法 ....................................................... 10
2-3-1統禦方程式 ................................................... 11
2-3-2標準k-ε紊流模式 ............................................ 11
第三章、鍛造作業區環境模擬 ......................................... 14
3-1廠內幾何模型 ................................................... 15
3-2廠內邊界條件設定 ............................................... 16
3-2-1基本假設 ..................................................... 16
3-2-2邊界條件設定 ................................................. 16
3-2-3作業區改善模型設置 ........................................... 18
3-3網格生成 ....................................................... 22
3-4數值方法求解過程 ............................................... 23
第四章、模擬結果與分析 ............................................. 25
4-1 鍛造作業區溫度模擬結果 ......................................... 25
4-1-1 Case 1之溫度變化分析(現有情況) ............................. 26
4-1-2 Case 2之溫度變化分析(增加4組自然排氣扇) ................... 38
4-1-3 Case 3之溫度變化分析(太子樓) ............................... 50
4-2 case1、case2、case3各高度溫度比較分析 ......................... 62
4-2-1 case1 各高度溫度比較分析 ................................... 62
4-2-2 case2 各高度溫度比較分析 ................................... 64
4-2-3 case3 各高度溫度比較分析 ................................... 66
4-2-4 Case 1-c、case 2-c、case 3-e 各高度溫度比較 .................. 68
第五章、實際廠區溫度量測 ........................................... 70
5-1儀器介紹 ....................................................... 70
5-2現場溫度量測 ................................................... 72
5-2現場溫度量測結果 ............................................... 77
第六章、結論與建議 ................................................. 80
6-1結論 ........................................................... 80
6-2後續研究建議 ................................................... 81
參考文獻 ........................................................... 82
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