中高溫紊流場下液滴蒸發之實驗探討

陳裕宏(Yu-Hung Chen)

指導教授 ： 沈弘俊

國立臺灣大學/工學院/應用力學研究所/碩士(2004年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2004.00067

摘要

本論文所主要採用的方式為進行一連串的實驗來驗證溫度與紊流場交替作用下，高碳烷類燃料液滴的蒸發行為做細部的研究探討。探討相關液滴蒸發之前，必須先採用雷射都卜勒測速儀(LDA)來量測流場中的基本性質，找出流場中具均質(homogeneous)，等向性(isotropic)的範圍，以決定在實驗中可懸吊液滴之位置。採用背光法的拍攝技巧，在不同流場性質下進行液滴蒸發的拍攝，用以提供未來在實驗結果上的分析。
首先探討在不同溫度下，中低速風洞的特性，包括風洞圓管流場的速度分佈剖面圖、速度擾動分布剖面圖，並且觀察在上下游軸向與徑向方向之平均速度與速度擾動之情形。除此之外，量測相關之概率密度函數圖(PDF, Probability Density Function)，能量頻譜圖等，進行完整且全面性的探討。其次使用幾種不同的燃料液滴包括正癸烷(Decane, C10H22)、正十二烷(n-Dodecane, C12H26)、正十六烷(n-Hexadecane, C16H34)，利用在不同溫度、紊流強度、風速等條件搭配下，對於液滴之蒸發速率做一系列的探討。除了蒸發速率外，引用Vaporization Damköhler number (Dav)以及紊流場中流場性質與燃油液低本身特性來決定對液滴蒸發影響之重要參數。找出彼此之相互關係，以期章麍袺鶹U料液滴的研究與應用能有所貢獻。

關鍵字

液滴 ； 丹克爾數 ； 特徵長度尺度 ； 雷射都卜勒測速儀 ； 蒸發

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hler number ； LDA ； Integral scale ； Droplet ； Evaporation ； Damk&ouml

參考文獻

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