簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 陳俊宏
Chen, Chun-Hung
論文名稱: 太陽能煙囪能量轉換效能改善之探討
Energy Conversion Improvement Study of A Solar Chimney
指導教授: 陳世雄
Chen, Shih-Hsiung
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: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 270
中文關鍵詞: 漸擴管煙囪效應熱驅動太陽能煙囪
外文關鍵詞: Divergent Pipe, Solar Chimney, Stack Effect
相關次數: 點閱:68下載:1
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本研究是藉由實驗的方式量測太陽熱能煙囪內部氣流溫度和流場分佈情形,並且深入的去探討影響煙罩整體流量的可能因素,做為未來改善太陽能煙囪發電效率的依據。本論文探討了幾種不同的集熱方式及煙管幾何外型對煙罩出口流量之影響,其中包含了煙罩入口的間隙大小改變、加熱板安裝熱交換鰭片以改變煙罩內溫度場、改善煙囪的熱散逸及幾款不同發散角度的煙囪等。首先探討1、3、5和10cm四款不同之煙罩入風口間隙,實驗中發現本實驗平台之最佳煙罩間隙為5cm,此最佳煙罩間隙做為後續實驗之比較基礎。接下來於加熱板上安裝上熱交換鰭片,欲藉由熱交換面積之增加來改變內部氣流之溫差,由實驗結果中可發現對於內部氣流之溫差有提升的趨勢,但於整體流量上並無明顯影響。其次,於壓克力煙管上做絕熱,以減少煙囪對外界之熱散逸,由實驗結果中可發現絕熱對於內部氣流之溫差及整體流量上皆無明顯影響,應是壓克力煙囪的熱散逸不大的原故。最後II是以金屬漸擴圓管來取代原有之壓克力圓管,欲藉由煙管幾何外形上的變化來改變煙管內部流場之壓力與速度分佈,漸擴圓管漸擴角度(錐度)分別為 2o、6 o、8 o三款,由實驗結果中可發現漸擴圓管對於內部氣流流速上有明顯提升,其中又以漸擴角度6 o效果最為顯著。漸擴管對於提升太陽能煙囪流量的結果,將有助於未來設計太陽能煙囪發電系統的參考。

    The purpose of this study is to investigate experimentally the internal flow temperature and flow pattern distribution inside a solar chimney. Factors that affect the chimney outlet velocity and hence improvements for better mass flow are discussed to increase the power generation efficiency of the solar chimney. Different geometries of the chimney tower and various means of solar thermal collection are tested to determine the influence on the flow rate. The study of flow entrance height , ranging from 1, 3, 5, and 10cm, suggests a clearance of 5 cm can be the best for available apparatus. The increase of the heat transfer area by installing fins upon the heating plate for different mass flow rate and internal temperature shows an increase in internal temperature but no significant effect in outlet velocity. A further study was to block the chimney heat loss with insulation. However, the experiment shows that the insulation bids no benefits in either temperature difference or the outlet velocity. For chimney tower geometry effect, the original acrylic chimney tower was replaced by divergent metal ones, bearing divergent angle of 2°, 6°, and 8°. The experimental results suggest significant increase in internal flow velocity in each case, while the best performance lays in the 6° case.

    目錄 中文摘要-------------------------------------------------Ι 英文摘要-------------------------------------------------Ⅲ 誌謝-----------------------------------------------------Ⅳ 目錄-----------------------------------------------------Ⅴ 附圖目錄------------------------------------------------Ⅶ 符號說明--------------------------------------------ⅩⅩⅩI 第一章 緒論-----------------------------------------------1 1-1 前言------------------------------------------------1 1-2 文獻回顧--------------------------------------------3 1-3 內容概要--------------------------------------------7 第二章 實驗原理-------------------------------------------9 2-1 基本運作原理----------------------------------------9 2-2 實驗工作原理---------------------------------------10 2-3 理論分析-------------------------------------------11 2-3-1 溫室效應---------------------------------------12 2-3-2 煙囪效應---------------------------------------12 第三章 實驗設備與量測儀器--------------------14 3-1實驗模型-------------------------------------------14 3-2實驗儀器與設備-------------------------------------17 3-3實驗步驟-------------------------------------------20 第四章 結果與討論----------------------------------------22 4-1煙管長度及煙罩間隙對煙罩出口流速及系統溫度之影響---22 4-2 最佳煙罩間隙加上熱交換鰭片後對煙罩出口流速及系 統溫度之影響---------------------------------------40 4-3 最佳煙罩間隙加上壓克力煙管絕熱後對煙罩出口流速 及系統溫度之影響-----------------------------------60 4-4 最佳煙罩間隙安裝金屬漸擴圓管後對煙罩出口流速 及系統溫度之影響-----------------------------------65 4-5 結果討論-------------------------------------------76 4-6 實驗誤差-------------------------------------------77 第五章 結論-------------------------------------------78 5-1 綜合討論--------------------------------------78 5-2 未來工作及建議------------------------------------80 參考文獻-------------------------------------------------82 附圖目錄 圖1-1 大氣二氧化碳含量成長曲線圖-------------------------86 圖1-2石油價格成長趨勢圖---------------------------------86 圖1-3 中央集熱塔型---------------------------------------87 圖1-4 槽線集熱型---------------------87 圖1-5 碟盤集熱型-----------------------------------------88 圖1-6 熱煙囪型-------------------------------------------88 圖1-7 西班牙太陽煙囪發電裝置-----------------------------89 圖1-8 二十四小時全天發電示意圖------------------89 圖2-1 單顆大型軸流葉片發電機--------------------------90 圖2-2多顆小型軸流葉片發電機-----------------------------90 圖2-3 溫室效應-------------------------------------------91 圖2-4 煙囪效應-------------------------------------------91 圖3-1 太陽熱能煙囪實驗平台-------------------------------92 圖3-2 太陽熱能煙囪實驗架構圖-----------------------------93 圖3-3 加熱底板-------------------------------------------94 圖3-4 陶瓷纖維板-----------------------------------------94 圖3-5 電熱絲---------------------------------------------95 圖3-6 雲母板---------------------------------------------95 圖3-7 熱交換鰭片---------------------------------------- 96 圖3-8 金屬漸擴圓管---------------------------------------96 圖3-9 煙管接頭------------------------------------------ 97 圖3-10 微流量計----------------------------------------- 97 圖3-11資料擷取系統-------------------------------------- 98 圖3-12 可攜式壓力校正器----------------------------------98 圖3-13 TYA 系列電壓調整器-------------------------------99 圖3-14 三用電錶------------------------------------------99 圖4-1 加熱底板溫度量測點--------------------------------100 圖4-2 加熱底板溫度對稱性測試----------------------------100 圖4-3 系統溫度及流速量測位置之一------------------------101 圖4-4 功率800W及煙罩間隙1cm下之煙管中心溫度分佈--------101 圖4-5 功率800W及煙罩間隙1cm下之煙管內管壁附近溫度分佈--102 圖4-6 功率800W及煙罩間隙1cm下之壓克力外表面溫度分佈----102 圖4-7 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈--------103 圖4-8 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈----103 圖4-9 功率1600W及煙罩間隙1cm下之煙管中心溫度分佈-------104 圖4-10 功率1600W及煙罩間隙1cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------104 圖4-11 功率1600W及煙罩間隙1cm下之壓克力外表面溫度分佈--105 圖4-12 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------105 圖4-13 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---106 圖4-14 功率2400W及煙罩間隙1cm下之煙管中心溫度分佈------106 圖4-15 功率2400W及煙罩間隙1cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------107 圖4-16 功率2400W及煙罩間隙1cm下之壓克力外表面溫度分佈--107 圖4-17 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------108 圖4-18 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---108 圖4-19 功率3200W及煙罩間隙1cm下之煙管中心溫度分佈------109 圖4-20 功率3200W及煙罩間隙1cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------109 圖4-21 功率3200W及煙罩間隙1cm下之壓克力外表面溫度分佈--110 圖4-22 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------110 圖4-23 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---111 圖4-24 功率4000W及煙罩間隙1cm下之煙管中心溫度分佈------111 圖4-25 功率4000W及煙罩間隙1cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------112 圖4-26功率4000W及煙罩間隙1cm下之壓克力外表面溫度分佈--112 圖4-27 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------113 圖4-28 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---113 圖4-29 加熱功率V. S.煙罩出口與外界之溫差----------------114 圖4-30 加熱功率V. S.煙罩出口流速分佈--------------------114 圖4-31 功率800W及煙罩間隙3cm下之煙管中心溫度分佈-------115 圖4-32 功率800W及煙罩間隙3cm下之煙管內管壁附近溫度分佈-115 圖4-33 功率800W及煙罩間隙3cm下之壓克力外表面溫度分佈---116 圖4-34 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------116 圖4-35 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---117 圖4-36 功率1600W及煙罩間隙3cm下之煙管中心溫度分佈------117 圖4-37 功率1600W及煙罩間隙3cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------118 圖4-38 功率1600W及煙罩間隙3cm下之壓克力外表面溫度分佈--118 圖4-39 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------119 圖4-40 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---119 圖4-41 功率2400W及煙罩間隙3cm下之煙管中心溫度分佈------120 圖4-42 功率2400W及煙罩間隙3cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------120 圖4-43 功率2400W及煙罩間隙3cm下之壓克力外表面溫度分佈--121 圖4-44 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------121 圖4-45 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---122 圖4-46 功率3200W及煙罩間隙3cm下之煙管中心溫度分佈------122 圖4-47 功率3200W及煙罩間隙3cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------123 圖4-48 功率3200W及煙罩間隙3cm下之壓克力外表面溫度分佈--123 圖4-49 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------124 圖4-50 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---124 圖4-51 功率4000W及煙罩間隙3cm下之煙管中心溫度分佈------125 圖4-52 功率4000W及煙罩間隙3cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------125 圖4-53 功率4000W及煙罩間隙3cm下之壓克力外表面溫度分佈--126 圖4-54 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------126 圖4-55 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---127 圖4-56加熱功率V. S.煙罩出口與外界之溫差-----------------127 圖4-57加熱功率V. S.煙罩出口流速分佈---------------------128 圖4-58 功率800W及煙罩間隙5cm下之煙管中心溫度分佈-------128 圖4-59 功率800W及煙罩間隙5cm下之煙管內管壁附近溫度分佈-129 圖4-60 功率800W及煙罩間隙5cm下之壓克力外表面溫度分佈---129 圖4-61 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------130 圖4-62 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---130 圖4-63 功率1600W及煙罩間隙5cm下之煙管中心溫度分佈------131 圖4-64 功率1600W及煙罩間隙5cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------131 圖4-65 功率1600W及煙罩間隙5cm下之壓克力外表面溫度分佈--132 圖4-66 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------132 圖4-67 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---133 圖4-68 功率2400W及煙罩間隙5cm下之煙管中心溫度分佈------133 圖4-69 功率2400W及煙罩間隙5cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------134 圖4-70 功率2400W及煙罩間隙5cm下之壓克力外表面溫度分佈--134 圖4-71 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------135 圖4-72 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---135 圖4-73 功率3200W及煙罩間隙5cm下之煙管中心溫度分佈------136 圖4-74 功率3200W及煙罩間隙5cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------136 圖4-75 功率3200W及煙罩間隙5cm下之壓克力外表面溫度分佈--137 圖4-76 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------137 圖4-77 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---138 圖4-78 功率4000W及煙罩間隙5cm下之煙管中心溫度分佈------138 圖4-79 功率4000W及煙罩間隙5cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------139 圖4-80 功率4000W及煙罩間隙5cm下之壓克力外表面溫度分佈--139 圖4-81 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------140 圖4-82 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---140 圖4-83 加熱功率V. S.煙罩出口與外界之溫差----------------141 圖4-84 加熱功率V. S.煙罩出口流速分佈--------------------141 圖4-85 功率800W及煙罩間隙10cm下之煙管中心溫度分佈------142 圖4-86 功率800W及煙罩間隙10cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------142 圖4-87 功率800W及煙罩間隙10cm下之壓克力外表面溫度分佈--143 圖4-88 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------143 圖4-89 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---144 圖4-90 功率1600W及煙罩間隙10cm下之煙管中心溫度分佈-----144 圖4-91 功率1600W及煙罩間隙10cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------145 圖4-92 功率1600W及煙罩間隙10cm下之壓克力外表面溫度 分佈---------------------------------------------145 圖4-93 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------146 圖4-94 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---146 圖4-95 功率2400W及煙罩間隙10cm下之煙管中心溫度分佈-----147 圖4-96 功率2400W及煙罩間隙10cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------147 圖4-97 功率2400W及煙罩間隙10cm下之壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------148 圖4-98 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-------148 圖4-99 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈---149 圖4-100 功率3200W及煙罩間隙10cm下之煙管中心溫度分佈----149 圖4-101 功率3200W及煙罩間隙10cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈---------------------------------------------150 圖4-102 功率3200W及煙罩間隙10cm下之壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------150 圖4-103 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈-----151 圖4-104 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--151 圖4-105 功率4000W及煙罩間隙10cm下之煙管中心溫度分佈----152 圖4-106 功率4000W及煙罩間隙10cm下之煙管內管壁附近溫度 分佈--------------------------------------------152 圖4-107 功率4000W及煙罩間隙10cm下之壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------153 圖4-108 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------153 圖4-109 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--154 圖4-110 加熱功率V. S.煙罩出口與外界之溫差---------------154 圖4-111 加熱功率V. S.煙罩出口流速分佈-------------------155 圖4-112 不同煙罩間隙下煙罩出口中心流速比較--------------155 圖4-113 不同煙罩間隙下煙罩出口中心溫差比較--------------156 圖4-114 底板安裝熱交換鰭片之實驗平台--------------------156 圖4-115 系統溫度及流速量測位置之二----------------------157 圖4-116 功率800W安裝20片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈---157 圖4-117 功率800W安裝20片熱交換鰭片下煙管內管壁附近溫度 分佈--------------------------------------------158 圖4-118 功率800W安裝20片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈---158 圖4-119 功率800W安裝20片熱交換鰭片下壓克力外表面溫度分 佈----------------------------------------------159 圖4-120 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------159 圖4-121 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--160 圖4-122 功率1600W安裝20片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--160 圖4-123 功率1600W安裝20片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------161 圖4-124 功率1600W安裝20片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--161 圖4-125 功率1600W安裝20片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------162 圖4-126 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------162 圖4-127 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--163 圖4-128 功率2400W安裝20片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--163 圖4-129 功率2400W安裝20片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------164 圖4-130 功率2400W安裝20片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--164 圖4-131 功率2400W安裝20片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------165 圖4-132 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------165 圖4-133 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--166 圖4-134 功率3200W安裝20片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--166 圖4-135 功率3200W安裝20片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------167 圖4-136功率3200W安裝20片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--167 圖4-137 功率3200W安裝20片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------168 圖4-138 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------168 圖4-139 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--169 圖4-140 功率4000W安裝20片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--169 圖4-141 功率4000W安裝20片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------170 圖4-142 功率4000W安裝20片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--170 圖4-143 功率4000W安裝20片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------171 圖4-144 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------171 圖4-145 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--172 圖4-146加熱功率V. S.煙罩出口與外界之溫差----------------172 圖4-147 加熱功率V. S.煙罩出口流速分佈-------------------173 圖4-148 功率800W安裝40片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈---173 圖4-149 功率800W安裝40片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫度 分佈--------------------------------------------174 圖4-150 功率800W安裝40片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈---174 圖4-151 功率800W安裝40片熱交換鰭片壓克力外表面溫度分 佈----------------------------------------------175 圖4-152 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------175 圖4-153 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--176 圖4-154 功率1600W安裝40片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--176 圖4-155 功率1600W安裝40片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------177 圖4-156 功率1600W安裝40片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--177 圖4-157 功率1600W安裝40片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------178 圖4-158 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------178 圖4-159 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--179 圖4-160 功率2400W安裝40片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--179 圖4-161 功率2400W安裝40片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------180 圖4-162 功率2400W安裝40片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--180 圖4-163 功率240W安裝40片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------181 圖4-164 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------181 圖4-165 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--182 圖4-166 功率3200W安裝40片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--182 圖4-167 功率3200W安裝40片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------183 圖4-168 功率3200W安裝40片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--183 圖4-169 功率3200W安裝40片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------184 圖4-170 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------184 圖4-171 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--185 圖4-172 功率4000W安裝40片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--185 圖4-173 功率4000W安裝40片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------186 圖4-174 功率4000W安裝40片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--186 圖4-175 功率4000W安裝40片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------187 圖4-176 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------187 圖4-177 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--188 圖4-178 加熱功率V. S.煙罩出口與外界之溫差---------------188 圖4-179 加熱功率V. S.煙罩出口流速分佈-------------------189 圖4-180 功率800W安裝60片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈---189 圖4-181 功率800W安裝60片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫度 分佈--------------------------------------------190 圖4-182 功率800W安裝60片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈---190 圖4-183 功率800W安裝60片熱交換鰭片壓克力外表面溫度分 佈----------------------------------------------191 圖4-184 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------191 圖4-185 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--192 圖4-186 功率1600W安裝60片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--192 圖4-187 功率1600W安裝60片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------193 圖4-188 功率1600W安裝60片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--193 圖4-189 功率1600W安裝60片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------194 圖4-190 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------194 圖4-191 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--195 圖4-192 功率2400W安裝60片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--195 圖4-193 功率2400W安裝60片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------196 圖4-194 功率2400W安裝60片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--196 圖4-195 功率2400W安裝60片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------197 圖4-196 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------197 圖4-197 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--198 圖4-198 功率3200W安裝60片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--198 圖4-199 功率3200W安裝60片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------199 圖4-200 功率3200W安裝60片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--199 圖4-201 功率3200W安裝60片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------200 圖4-202 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------200 圖4-203 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--201 圖4-204 功率4000W安裝60片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--201 圖4-205 功率4000W安裝60片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------202 圖4-206 功率4000W安裝60片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--202 圖4-207 功率4000W安裝60片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------203 圖4-208 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------203 圖4-209 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--204 圖4-210 加熱功率V. S.煙罩出口與外界之溫差---------------204 圖4-211 加熱功率V. S.煙罩出口流速分佈-------------------205 圖4-212 功率800W安裝80片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈---205 圖4-213 功率800W安裝80片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫度 分佈--------------------------------------------206 圖4-214 功率800W安裝80片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈---206 圖4-215 功率800W安裝80片熱交換鰭片壓克力外表面溫度分 佈----------------------------------------------207 圖4-216 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------207 圖4-217 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--208 圖4-218 功率1600W安裝80片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--208 圖4-219 功率1600W安裝80片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------209 圖4-220 功率1600W安裝80片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--209 圖4-221 功率1600W安裝80片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------210 圖4-222 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------210 圖4-223 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--211 圖4-224 功率2400W安裝80片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--211 圖4-225 功率2400W安裝80片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------212 圖4-226 功率2400W安裝80片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--212 圖4-227 功率2400W安裝80片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------213 圖4-228 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------213 圖4-229 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--214 圖4-230 功率3200W安裝80片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--214 圖4-231 功率3200W安裝80片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------215 圖4-232 功率3200W安裝80片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--215 圖4-233 功率3200W安裝80片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------216 圖4-234 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------216 圖4-235 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--217 圖4-236 功率4000W安裝80片熱交換鰭片下煙管中心溫度分佈--217 圖4-237 功率4000W安裝80片熱交換鰭片煙管內管壁附近溫 度分佈------------------------------------------218 圖4-238 功率4000W安裝80片熱交換鰭片下鰭片表面溫度分佈--218 圖4-239 功率4000W安裝80片熱交換鰭片壓克力外表面溫度 分佈--------------------------------------------219 圖4-240 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------219 圖4-241 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--220 圖4-242加熱功率V. S.煙罩出口與外界之溫差---------------220 圖4-243 加熱功率V. S.煙罩出口流速分佈-------------------221 圖4-244 不同熱交換鰭片數下煙罩出口中心溫差比較----------221 圖4-245 不同熱交換鰭片數下底板溫差比較------------------222 圖4-246 不同熱交換鰭片數下煙罩出口中心流速比較----------222 圖4-247 系統溫度及流速量測位置之三----------------------223 圖4-248 安裝絕熱煙管之實驗平台--------------------------224 圖4-249 功率800W煙管絕熱下煙管中心溫度分佈-------------225 圖4-250 功率800W煙管絕熱下煙管內管壁附近溫度分佈-------225 圖4-251 功率800W煙管絕熱下煙管及煙罩外表面溫度分佈-----226 圖4-252 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------226 圖4-253一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--227 圖4-254 功率1600W煙管絕熱下煙管中心溫度分佈------------227 圖4-255 功率1600W煙管絕熱下煙管內管壁附近溫度分佈------228 圖4-256 功率1600W煙管絕熱下煙管及煙罩外表面溫度分佈----228 圖4-257 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------229 圖4-258 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--229 圖4-259 功率2400W煙管絕熱下煙管中心溫度分佈------------230 圖4-260 功率2400W煙管絕熱下煙管內管壁附近溫度分佈------230 圖4-261 功率2400W煙管絕熱下煙管及煙罩外表面溫度分佈----231 圖4-262 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------231 圖4-263 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--232 圖4-264 功率3200W煙管絕熱下煙管中心溫度分佈------------232 圖4-265 功率3200W煙管絕熱下煙管內管壁附近溫度分佈------233 圖4-266 功率3200W煙管絕熱下煙管及煙罩外表面溫度分佈----233 圖4-267 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------234 圖4-268 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--234 圖4-269 功率4000W煙管絕熱下煙管中心溫度分佈------------235 圖4-270 功率4000W煙管絕熱下煙管內管壁附近溫度分佈------235 圖4-271 功率4000W煙管絕熱下煙管及煙罩外表面溫度分佈----236 圖4-272 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------236 圖4-273 一小時後不同煙管長度下煙罩出口中心氣流流速分佈--237 圖4-274 加熱功率V. S.煙罩出口與外界之溫差---------------237 圖4-275 加熱功率V. S.煙罩出口流速分佈-------------------238 圖4-276 煙管絕熱下煙管外表面溫差比較--------------------238 圖4-277 煙管絕熱下煙罩出口中心溫差比較------------------239 圖4-278 煙管絕熱下煙管出口溫差比較----------------------239 圖4-279 絕熱下煙罩出口中心流速比較----------------------240 圖4-280 系統溫度及流速量測位置之四----------------------240 圖4-281 安裝金屬管漸擴圓管實驗平台----------------------241 圖4-282 功率800W漸擴角2∘之金屬管下煙管中心溫度分佈----242 圖4-283 功率800W漸擴角2∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度 分佈-------------------------------------------242 圖4-284 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------243 圖4-285 功率1600W漸擴角2∘之金屬管下煙管中心溫度分佈---243 圖4-286 功率1600W漸擴角2∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度分 佈----------------------------------------------244 圖4-287 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------244 圖4-288 功率2400W漸擴角2∘之金屬管下煙管中心溫度分佈---245 圖4-289 功率2400W漸擴角2∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度分 佈----------------------------------------------245 圖4-290 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------246 圖4-291 功率3200W漸擴角2∘之金屬管下煙管中心溫度分佈---246 圖4-292功率3200W漸擴角2∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度分 佈----------------------------------------------247 圖4-293 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------247 圖4-294 功率4000W漸擴角2∘之金屬管下煙管中心溫度分佈---248 圖4-295 功率4000W漸擴角2∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度分 佈----------------------------------------------248 圖4-296 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------249 圖4-297 加熱功率V. S.煙罩出口與外界之溫差---------------249 圖4-298 加熱功率V. S.煙罩出口流速分佈-------------------250 圖4-299 功率800W漸擴角6∘之金屬管下煙管中心溫度分佈----250 圖4-300 功率800W漸擴角6∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度 分佈--------------------------------------------251 圖4-301 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------251 圖4-302 功率1600W漸擴角6∘之金屬管下煙管中心溫度分佈---252 圖4-303 功率1600W漸擴角6∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度分 佈----------------------------------------------252 圖4-304 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------253 圖4-305 功率2400W漸擴角6∘之金屬管下煙管中心溫度分佈---253 圖4-306 功率2400W漸擴角6∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度分 佈----------------------------------------------254 圖4-307 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------254 圖4-308 功率3200W漸擴角6∘之金屬管下煙管中心溫度分佈---255 圖4-309 功率3200W漸擴角6∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度分 佈----------------------------------------------255 圖4-310 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------256 圖4-311 功率4000W漸擴角6∘之金屬管下煙管中心溫度分佈---256 圖4-312 功率4000W漸擴角6∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度分 佈----------------------------------------------257 圖4-313 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------257 圖4-314 加熱功率V. S.煙罩出口與外界之溫差---------------258 圖4-315 加熱功率V. S.煙罩出口流速分佈-------------------258 圖4-316功率800W漸擴角8∘之金屬管下煙管中心溫度分佈-----259 圖4-317 功率800W漸擴角8∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度 分佈--------------------------------------------259 圖4-318 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------260 圖4-319 功率1600W漸擴角8∘之金屬管下煙管中心溫度分佈---260 圖4-320 功率1600W漸擴角8∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度分 佈----------------------------------------------261 圖4-321 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------261 圖4-322 功率2400W漸擴角8∘之金屬管下煙管中心溫度分佈---262 圖4-323 功率2400W漸擴角8∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度分 佈----------------------------------------------262 圖4-324 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------263 圖4-325 功率3200W漸擴角8∘之金屬管下煙管中心溫度分佈---263 圖4-326 功率3200W漸擴角8∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度分 佈----------------------------------------------264 圖4-327 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------264 圖4-328 功率4000W漸擴角8∘之金屬管下煙管中心溫度分佈---265 圖4-329 功率4000W漸擴角8∘之金屬管煙管及煙罩表面溫度分 佈----------------------------------------------265 圖4-330 一小時後不同煙管長度下煙管中心氣流溫度分佈------266 圖4-331 加熱功率V. S.煙罩出口與外界之溫差---------------266 圖4-332 加熱功率V. S.煙罩出口流速分佈-------------------267 圖4-333 不同金屬漸擴角度下煙罩出口中心流速比較----------267 圖4-334 不同金屬漸擴角度下煙罩出口中心溫差比較----------268 圖4-335 綜合比較煙罩出口中心流速比較--------------------268 圖4-336 綜合比較煙罩出口中心溫差比較--------------------269

    參考文獻

    1.Atit, K., and Tawit, C., “Effect of Tower Area Change on the Potential of Solar Tower,” SEE of Sustainable Energy and Environment, Vol.29,pp. 21-23, 2006.
    2.Bilgen, E., and Rheault, J., “Solar Chimney Power Plants for High Latitudes,” Elsevier Journal of Solar Energy, Vol. 79, pp. 449-458, 2005.
    3.Chen, Z. D., Bandopadhayay, P., Halldorsson, J., Byrjalsen, C., Heiselberg, P., and Li, Y., “An Experimental Investigation of a Solar Chimney Model with Uniform Wall Heat Flux,” Elsevier Journal of Building and Environment, Vol. 38, pp. 893-906, 2003.
    4.Daia, Y. J., Huang, H. B., and Wang, R. Z., “Case Study of Solar Chimney Power Plants in Northwestern Regions of China,” Elsevier Journal of Renewable Energy, Vol. 28, pp. 1295-1340, 2002.
    5.Daia, Y.J., Sumathyb, K. “Enhancement of Natural Ventilation in a Solar House with a Solar Chimney and a Solid Adsorption Cooling Cavity,” Elsevier Journal of Solar Energy, Vol.74, pp. 65-75, 2003.
    6.Guohui, G., “Simulation of Buoyancy-Induced Flow in Open Cavities for Natural Ventilation,” Elsevier Journal of Energy and Buildings, Vol. 38, pp. 410-420, 2006.
    7.Joseph, K., Boonlert, B., and Jongjit, H., “Ventilation Impact of a Solar Chimney on Indoor Temperature Fluctuation and Air Change in a School Building,” Elsevier of Energy and Buildings, Vol. 32, pp. 89-93, 1999.
    8.Jörg, S., and Wolfgang, S., “Solar Chimneys,” Encyclopedia of Physical Science and Technology, 2000.
    9.Jyotirmay, M., Sanjay, M., and Anupma, “Summer-Performance of Inclined Roof Solar Chimney for Natural Ventilation,” Elsevier Journal of Energy and Buildings, Vol. 38, pp. 1156-1163, 2006.
    10.Johannes, P. P., and Detlev, G. K., “Solar Chimney Power Plant Performance,” ASME Journal of Solar Energy Engineering, Vol. 128, 2006.
    11.Jörg, S., Rudolf, B., Wolfgang, S., and Gerhard W., “Design of Commercial Solar Updraft Tower Systems Utilization of Solar Induced Convective Flows for Power Generation,” Journal of Solar Energy Engineering, Vol. 127, 2007.
    12.Marrco, A. D. S. B., Ramon, M. V., and Marcio, F. B. C., “Numerical Analysis of Natural Laminar Convection a Radial Solar Heater,” Elsevier Journal of Thermal Science, Vol. 38, pp. 42-50, 1998.
    13.Miyazaki, T., Akisawa, A., and Kashiwagi, T., “The Effects of Solar Chimneys on Thermal Load Mitigation of Office Buildings Under the Japanese Climate,” Elsevier Journal of Renewable Energy, Vol. 31, pp. 987-1010, 2006.
    14.Norton, B., and Ekechkwu, O. V., “Desing and Mesured Performance of a Solar Chimney for Natural Circulation Solar-Energy Dryers,” Elsevier Journal of Renewable Energy, Vol. 10, No. 1, pp. 81-90, 1996.
    15.Ong, K. S., “A Mathematical Model of a Solar Chimney,” Elsevier Journal of Solar Energy, Vol. 28, pp. 1047-1060, 2003.
    16.Ong, K. S., and Chow, C. C., “Performance of a Solar Chimney,” Elsevier Journal of Solar Energy, Vol. 74, pp. 1-17, 2003.
    17.Pasumarthi, N., and Sherif, S. A., “Experimental and Theoretical Performance of a Demonstration Solar Chimney Model-Part Ⅱ: Experimental and Theoretical Results and Economic Analysis,” International Journal of Energy Research, Vol. 22, pp. 443-461, 1998.
    18.Preeda, C., Jongjit, H., Belkacem, Z., Joseph, K., Sombat, T., and Maung, M. W., “Investigation on Thermal Performance of Glazed Solar Chimney Walls,” Elsevier Journal of Solar Energy, Vol. 80, pp. 228-297, 2006.
    19.Schlaich, B., “Principle of Heat Storage Under the Roof Using Water-Filled Black Tubes,” Elsevier Journal of Solar Energy Engineering, 2002.
    20.Theodor, W. V. B., Andreas, B., and Anthony, J. G.,“Pressure Drop in Solar Power Plant Chimneys,” ASME Journal of Solar Energy Engineering, Vol. 125, pp. 1055-1071, 2003.
    21.Von Backstro¨m, T. W., and Gannon, A. J., “Solar Chimney Cycle Analysis with System Loss and Solar Collector Performance,” ASME Journal of Solar Energy Engineering, Vol. 122, pp. 133-137, 2000.
    22.Von Backström, T. W., and Gannon, A. J., “Solar Chimney Turbine Characteristics,” ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 76, pp. 235-241, 2004.
    23.Wenting, D., Yuji, H., “Natural Ventilation Performance of a Double-Skin Facade with a Solar Chimney,” Elsevier of Energy and Buildings Vol. 37, pp. 411-418, 2005.
    24.毛宏舉,“煙囪形狀對太陽能煙囪發電系統效率的影響, ”可再生能源期刊,05期 2006.
    25.王一平,“太陽能煙囪綜合利用海水系統的初步研究, ”太陽能學報 ,04期 2006.

    下載圖示 校內:2009-08-06公開
    校外:2010-08-06公開
    QR CODE