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旋轉式空氣再生器之熱交換器效率分析
The Analysis of Heat Exchanger Effectiveness for Rotary Regenerators
摘要
旋轉式空氣再生器通常是氣體對氣體相互作熱交換之裝置，其形式爲蓄熱式(storage type)熱交換器的一種。其熱的流動是斷斷續續的，藉著熱交換面積（一般爲細胞型結構，稱爲基體，matrix）交替與冷熱氣體接觸而達到熱交換的效果。當熱氣體經由流道流經熱傳表面，熱能便被儲存在基體壁面；在冷空氣體流經相同的流道時，基體壁面便將熱釋放給冷氣體。本文首先建立空氣再生器熱效率ε之控制方程式，經由數值分析歸納出熱交換器效率ε和(1)熱傳面積Ntu，o(2)基體材質，大小及排列方式(3)熱氣體及冷空氣之質量流率及(4)旋轉式再生器旋轉速度C(上標 * 下標r)及(5)縱向壁面熱傳導係數λ的之關係式：ε=ø{N(下標 tu), C(上標 *), C(上標 * 下標 r), (hA)(上標 *), λ}。結果顯示，在固定的C(上標 * 下標 r)和C(上標 *)值下，再生器的效率隨著N(下標 (tu, o))的增大而增加。對於固定的N(下標 (tu, o))和C(上標* 下標t)值，ε隨著C(上標 * 下標 r)（基體熱容率）的增大而增加。ε隨著C(上標 *)值的下降而增加，在C(上標 *)=1.0時，再生器效率最低。