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研究生：	詹惟淳 Chan, Wei-chun
論文名稱：	密閉矩形室流場及熱傳數值模擬分析 Numerical Simulation of Flow and Heat Transfer in Enclosure Regular Chamber
指導教授：	林三益 Lin, San-yih
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 航空太空工程學系 Department of Aeronautics & Astronautics
論文出版年：	2007
畢業學年度：	95
語文別：	中文
論文頁數：	122
中文關鍵詞：	數值模擬、矩形室
外文關鍵詞：	enclosure chamber, fluent, simplec
相關次數：	點閱：59 下載：4
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本文之主要目的在於用數值方法來模擬計算分析密閉矩形室流場及熱傳現象。在有黏滯性之不可壓縮流場中，研究其密閉矩形室之不同開口之幾何設計對流場及熱場之影響。本文採用商業套裝軟體FLUENT，其數值方法選擇SIMPLEC來進行模擬計算。
　　物理模型以高溫氣體流入只有出入口之矩形室，而其開口之幾何設計首先以單入口單出口作測試，觀察其流場及熱場之現象，接著再以多入口單出口測試其流場穩定度及熱場溫度分布，最後以多入口多出口去測試，討論其出入口之幾何設置對其流場穩定性和熱場溫度散佈之關係。
　　計算結果再以其所定義測試區域了解不同幾何設計對其不同大小之測試區域內溫度散佈之影響及其熱場性能，也可以發現在有入口高度差和多出口其性能較佳。

　　This paper studies the behaviors of laminar flow and heat transfer in an open enclosure regular chamber.The software, FLUENT(Copyright (c) 2004 Fluent Inc.) is used to simulate the flow fields.Here the SIMPLEC algorithm is chosen in this software.
　　The physical model is that high temperature gas enters into the enclosure chamber.We want to investigate the fluid field and temperature distribution in the chamber. Three different geometry configulations ,single inlet to single oulet,two inlet to single outlet,and two inlet to three-oulet are chosen.
The uniformity and stability of flow field and temperature distribution are investigated for these cases.Two inlet to two outlet has better performance in these cases.

目錄
中文摘要	I
Abstract	II
誌謝	III
符號說明：	IV
目錄	VII
圖目錄	IX
表目錄	XII
第一章　緒論	1
1-1　前言	1
1-2　動機與目的	2
1-3　內容大綱	3
第二章　數值方法	4
2-1　統御方程式	4
2-2　數值方法	7
2-3　邊界條件	10
2-4　程式操作設定	11
第三章　　程式驗證	12
3-1空穴流（cavity flow）	12
3-2流體流經圓柱（Flow over cylinder）	14
第四章　　結果與討論	16
4-1　單一出入口	18
4-1.1 左側入口右側出口之密閉矩形室	18
4-1.2 左側入口上方出口之密閉矩形室	20
4-2　兩側入口單出口之密閉矩形室	21
4-3　兩側入口多出口之密閉矩形室	22
4-4　密閉矩形室性能分析	23
第五章　　結論	26
參考文獻	29


 
圖目錄
圖2.1　格點C0、C1幾何示意圖	32
圖2.2　FLUENT之操作介面	33
圖2.3　模型計算設定	33
圖2.4　數值方法設定	34
圖2.5　收斂條件設定	34
圖2.6　內部參數設定	35
圖3.1　Cavity幾何示意圖	36
圖3.2　Cavity格點	37
圖3.3　Cavity收斂圖	38
圖3.4　Re=400	39
圖3.5　Re=1000	40
圖3.6　Re=400 流線圖	41
圖3.7　Re=1000 流線圖	42
圖3.8　Re=400 壓力係數分布圖	43
圖3.9 Re=1000　壓力係數分布圖	44
圖3.10　Flow over cylinder幾何示意圖	45
圖3.11　Flow over cylinder 格點	46
圖3.12　Flow over cylinder收斂圖	47
圖3.13　Re=10壓力係數分布	48
圖3.14　Re=20壓力係數分布	49
圖3.15　Re=40壓力係數分布	50
圖3.16　Re=10 流線圖	51
圖3.17　Re=20流線圖	52
圖3.18　Re=40流線圖	53
圖3.20　圓柱上壓力係數分布圖	54
圖4.1　單一出入口側向出口之幾何示意圖	55
圖4.2　單一出入口側向出口之流場流線圖	57
圖4.3　單一出入口側向出口之溫度分布圖	59
圖4.4　不同數值方法之收斂圖	61
圖4.5　計算所測試之格點	63
圖4.6　不同格點之流場流線圖	65
圖4.7　不同格點之溫度分佈圖	67
圖4.8　不同速度流場流線圖	69
圖4.9　不同速度之溫度分佈圖	71
圖4.10　各速度之入口中心流線x方向溫度變化圖	72
圖4.11　單一出入口上方出口之幾何示意圖	73
圖4.12　不同速度之收斂圖	75
圖4.13　單一出入口上方出口之流線圖	77
圖4.14　單一出入口上方出口之溫度分佈圖	79
圖4.15　兩側入口上方出口之幾何示意圖	80
圖4.16　兩側入口上方出口之不同穩態流場流線圖	82
圖4.17　兩側入口上方出口之不同穩態溫度分佈圖	84
圖4.18　h=0.3 m，U=0.1 m/s 之非穩態之連續流線圖	88
圖4.19　h=0.3 m，U=0.1 m/s 之非穩態之連續溫度分佈圖	92
圖4.20　兩側入口上方兩出口之幾何示意圖	93
圖4.21　兩側入口上方三出口之幾何示意圖	94
圖4.22　多出口之穩態流場流線圖	96
圖4.23　多出口之穩態溫度分佈圖	98
圖4.24　選取區域幾何示意圖	99
 
表目錄
表3.1　渦流長度比(L/r)比較表	100
表3.2　阻力係數(CD)比較表	100
表4.1　左側入口上方出口不同流速之穩定性	101
表4.2　兩側入口上方單出口不同流速之穩定性	101
表4.3　兩側入口上方雙出口不同流速之穩定性	102
表4.4　兩側入口上方三出口不同流速之穩定性	102
表4.5　兩側入口上方雙出口　h=0.3 m U=0.1 m/s	103
表4.6　兩側入口上方雙出口　h=0.4 m U=0.1 m/s	104
表4.7　兩側入口上方三出口　h=0.3 m U=0.1 m/s	105
表4.8　兩側入口上方三出口　h=0.4 m U=0.1 m/s	106
表4.9　兩側入口上方雙出口　h=0.4 m U=0.05 m/s	107
表4.10　兩側入口上方雙出口　h=0.4 m U=0.03 m/s	108
表4.11　兩側入口上方雙出口　h=0.4 m U=0.02 m/s	109
表4.12　兩側入口上方雙出口　h=0.4 m U=0.01 m/s	110
表4.13　兩側入口上方單出口　h=0.1 m U=0.01 m/s	111
表4.14　兩側入口上方單出口　h=0.2 m U=0.01 m/s	112
表4.15　兩側入口上方單出口　h=0.3 m U=0.01 m/s	113
表4.16　兩側入口上方單出口　h=0.4 m U=0.01 m/s	114
表4.17　兩側入口上方雙出口　h=0.1 m U=0.01 m/s	115
表4.18　兩側入口上方雙出口　h=0.2 m U=0.01 m/s	116
表4.19　兩側入口上方雙出口　h=0.3 m U=0.01 m/s	117
表4.20　兩側入口上方三出口　h=0.1 m U=0.01 m/s	118
表4.21　兩側入口上方三出口　h=0.2 m U=0.01 m/s	119
表4.22　兩側入口上方三出口　h=0.3 m U=0.01 m/s	120
表4.23　兩側入口上方三出口　h=0.4 m U=0.01 m/s	121
                                    

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成功大學航空太空研究所碩士論文

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pp.351-370,2003
16 J. C. Tannehill,D. A. Anderson,and R. H. Pletcher,
“Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer-2nd “,
Taylor & Francis, 1997
17 F. M. White,”Viscous Fluid Flow-3rd”,McGraw-Hill,
New York,2006
18 J.Blazek,”Computational fluid dynamics :principles and applications-2nd ”,Elsevier,London,2005

校內：2008-08-24公開
校外：2008-08-24公開

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