內設交錯式肋條流道於往復運動下流場與熱傳增益之實驗研究

Experimental Study of Flow Field and Heat Transfer in a Staggered Ribbed Channel with Reciprocating Motion

高超傑(Chao-Chieh Kao)

指導教授 ： 劉通敏 ； 張始偉

國立清華大學/工學院/動力機械工程學系/碩士(2006年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2006.00380

摘要

本文主要以雷射都卜勒測速儀定量量測重型動力柴油引擎活塞內散熱盲管之熱流場，首度從流場量測來解釋相對應之熱傳增益分佈，並闡明相關之物理機制，進而提供船舶引擎設計參考與相關數值計算比較驗證用。實驗模型乃以凸字型半封閉凹槽模擬實際船舶引擎活塞內之散熱盲管與主氣室，其中散熱盲管內設交錯式肋條，肋條截面呈正方形，肋條高度與通道水力直徑比為0.1，肋條間距與肋條高度比為10。工作流體為空氣，實驗雷諾數皆固定在5100，往復數（Pu= 0.113），加熱功率為盲管頂端最靠近燃燒室之壁面中心溫度達70℃。進行靜止與往復下相位t/T=0、1/4、2/4及3/4週期時之流場量測實驗。實驗結果經整理分析後發現可以利用局部雷諾數定義出盲管內三個特徵熱流區：紊流區(Rel >300)、過渡流區(300> Rel >100)及層流區(100>Rel )，並以速度向量場、壁面速度分佈和紊流動能彼此的關係說明Nu變化情形。整體而言，往復下紊流動能與速度的增加使得Nu/Nu0整體提高約65%，在盲管頂部有140%。

關鍵字

交錯式 ； 肋條 ； 往復運動 ； 熱虹吸管

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Stagger ； Rib ； Reciprocating Motion ； thermosyphon

參考文獻

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