臺灣博碩士論文加值系統

台灣的風扇產業過去以抄襲外國的造型為主，缺乏理論依據及仔細的性能分析。而性能的取得經常以try＆error的方式修改，不僅效果不好，也耗費時間，浪費金錢。由於電腦的進步使得以流體力學計算的方法之風扇葉型設計更加準確與妥善，並可在最短的時間內完成，節省成本，提高競爭力。
風扇係原動機將電能轉換為機械能中之流體動能所依賴的工具媒介，其主要工作原理係藉由葉片旋轉造成的壓力差，迫使週遭的流體運動，以動態方式將能量轉換至其週遭流體，最主要作用在於以風扇風壓克服系統阻抗，而所對應的風扇風量將系統所產生的熱量移出帶走到外界的環境。然小型軸流風扇葉型之三維幾何外型的決定，一直都是工業界設計部門的一個瓶頸，也是在設計時程上必須不斷改進與增進效率的重要環節。本文以小型軸流風扇葉型做研究，先經由理論推導，建立理論模式再給定設計需求，如風量、風壓、轉速、葉片數、馬達殼外徑、葉片外徑，並引用最佳弦節比經驗公式及NACA 4系列翼型之氣動力性能曲線，以精確計算風扇三維葉型尺寸，進而透過Visual Basic開發出風扇設計界面，再以實驗驗證其準確性。

The industry of Taiwan’s fan always copy molding from foreign before, theory and performance analysis was lacking. Getting the performance always use try & error to revise it, so that bad effect waste time and money. Due to progress of computer industry, the blade design of fan use hydrodynamics to calculate was more exact and properly. The method can complete in short time and it can save cost and enhance competition.
The motivation of axial fan is as a medium tool for which the fluid dynamic energy can rely on while transferring electricity energy to mechanical energy. According to its physical theorem, there are axial fans and centrifugal fans. The main theory of this design is applying the circulating pressure caused by rotating blade to force the nearby fluid to move and transfer the energy to nearby fluid by dynamic way. Moreover, the circulating pressure can overcome system impedance and expel the heat to outside environment from fan’s flow rate while the system is running. But the dilemma of designing this kind of blade of axial fan, decide of three-dimensional geometry external mould, always perplex design department of this industry. Continued improvement and promote efficiency are important while design them. This research procedure of axial fan is push forward the theory, set up module of theory, provide requirement of design, such as flow rate, pressure, speed of rotating, quantity of blade, external diameter of motor, external diameter of blade. Quoting experience formula of the best bowstrings knot scale, and aerodynamic performance curve of NACA4 series aerofoil to exact calculate the three-dimensional blade size of fan. Via computer program Visual Basic to develop interface of fan, and verify it’s accuracy by experiment.

中文摘要 ---------------------------------------------------------Ⅰ
英文摘要 ---------------------------------------------------------Ⅱ
誌謝 -------------------------------------------------------------Ⅲ
目錄 -------------------------------------------------------------Ⅳ
圖目錄 -----------------------------------------------------------Ⅵ
表目錄 ------------------------------------------------------------Ⅷ
符號說明 ---------------------------------------------------------Ⅸ
一、 緒論 --------------------------------------------------------1
1.1 簡介 ---------------------------------------------------------2
1.2 小型軸流風扇基本構造 -----------------------------------------3
1.3 小型軸流風扇性能參數介紹 -------------------------------------8
1.4 小型軸流風扇風量與風壓的測量 ---------------------------------11
二、 理論模式 ----------------------------------------------------13
2.1 流體對靜止翼列的作用 ------------------------------------------13
2.2 旋轉翼列對流體的作用 -----------------------------------------16
2.3 無摩擦阻力之葉片計算 ------------------------------------------19
2.4 含摩擦阻力之葉片計算 -----------------------------------------22
2.5 NACA翼剖面設計 ------------------------------------------------24
三、 研究方法 ----------------------------------------------------29
3.1 風扇葉型設計方法 ----------------------------------------------30
3.2 風扇葉片設計步驟 ---------------------------------------------33
3.2.1 輸入常數和性能需求作基礎運算 --------------------------------33
3.2.2 計算軸向速度分佈 -------------------------------------------34
3.2.3 計算渦漩速度分佈 -------------------------------------------35
3.2.4 計算速度三角形和弦長 ---------------------------------------36
3.2.5 計算葉型剖面參數 -------------------------------------------39
3.2.6 計算葉型幾何尺寸 -------------------------------------------40
3.2.7 計算葉片全壓、靜壓 -----------------------------------------42
3.2.8 計算葉型建立參數 -------------------------------------------44
四、 研究成果 -----------------------------------------------------46
五、 結論與建議 ---------------------------------------------------53
5.1 結論 ----------------------------------------------------------53
5.2 建議 ---------------------------------------------------------55
參考文獻 ----------------------------------------------------------57
附錄一 -----------------------------------------------------------58
附錄二 -----------------------------------------------------------59
附錄三 -----------------------------------------------------------69

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