| 研究生: |
顏義哲 Yan, Yi-Je |
|---|---|
| 論文名稱: |
反算法於三維穩態鰭管式熱交換器鰭片熱傳係數之預測 |
| 指導教授: |
黃正弘
Huang, Cheng-Hung |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 造船及船舶機械工程學系 Department of Systems and Naval Mechatronic Engineering |
| 論文出版年: | 2002 |
| 畢業學年度: | 90 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 78 |
| 中文關鍵詞: | 鰭管式熱交換器 、傳係數 |
| 外文關鍵詞: | heat transfer coefficient, finned-tube heat exchangers |
| 相關次數: | 點閱:137 下載:5 |
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所謂的「反算問題」(Inverse Problem)就是當某些物理量因為主客觀條件的限制而無法直接計算或量測時,我們可利用此法藉由其它已知的量測參數及物理量反求之,以便得到我們要的物理量。這跟一般使用傳統方法所謂的正算或直接解(Direct Problem)正好相反,由於在實際的工程問題中,的確會遇到上述的問題,所以「反算問題」是有存在的必要性且是一個很好運用於實際的工程問題的方法。本文所使用的方法即為反算法中的函數預測法又稱急遽遞減法(Steepest Descent Method),吾人利用此反算法結合熱流計算軟體CFX4.2,來求解三維逆向熱傳問題(Inverse Heat Transfer Problem)。
在本文第二章中吾人對鰭管式熱交換器之鰭片進行熱傳分析,預測表面上熱對流係數之分佈。為了能夠解決較為複雜與實際的工程問題,因此吾人利用熱流套裝軟體CFX4.2來處理困難的物理幾何模型,利用其強大的熱流計算能力來計算吾人所需之正解部分,接著和吾人所撰寫的反算程式串聯起來,以對鰭片上熱對流係數之預測。
現今工業界裡熱交換器的發展已經有一定的程度,根據不同的需求發展出的熱交換器可說是種類繁多,而鰭片在熱交換器的中則是扮演主要的角色,為了提高鰭片的散熱效率,因此鰭片的種類也是各式各樣。如能對鰭片作準確的熱傳分析,便能對鰭片的散熱效率做改善。
本文使用套裝軟體CFX4.2來建立鰭片模型與規劃網格數目,以求解三維熱傳問題。並結合反算法中的急遽遞減法,且利用CFX4.2所解得鰭片表面的溫度分佈作為反算的依據,即可預測出鰭片上熱對流係數之分佈。此外,吾人亦將討論溫度量測誤差對熱對流係數預測值準確度的影響。
在本文第三章的部分則實際經由實驗,利用精準度很高的紅外線熱像儀量測鰭片上的溫度,分別對對齊式鰭片(in-line)和交錯式鰭片(stagger)各別在不同的狀態下,如改變風速、鰭片間距,根據急遽遞減法來預測出鰭片上的熱對流係數,並做分析與探討。
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