崑山科技大學機械工程研究所學位論文
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文蛤是一種固著性生物，一個群體內便有多樣的表型變化。本研究探討這非基因的機制在這受環境變遷威脅下的世界中之重要性，這項是根據對文蛤的觀察。第一個要驗證的假說是適應度取決於表型特徵與環境因素的相互作用。這項假說的驗證乃依據大量觀察的結果，文蛤樣品依色澤（coloration）、圖案（patterning）及結晶組織分成三種表型。適應度由尺寸及腹緣（ventral margin）潔白度（whiteness）來判定。另外隨著表形而變的光澤、抗破裂強度、存活率、及適應機制都有重要意涵。淡顏色的表型A之平均尺寸最大，殼變厚經常發生在此表型中。有輻射狀條紋圖案的表型B之存活率最低。深顏色的表型C之光澤及抗破裂強度最高。 第二個假說是適應度的差異主要由結晶組織的不同而來，外在的特徵會影響碳酸鈣的結晶組織，這是因為殼皮（periostracum）作為結晶的基板（matrix）。結晶組織也與發育可塑性有關，表型影響適應度的相關資訊可用來選擇環境監控的指標。保持表型多樣性可以增加群體永續性及對環境變化的抵抗力。
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本研究使用往復摩擦試驗機暨量測系統，於乾燥且嚴重的磨耗條件中，探討鐵、銅分別與石墨相互配對在不同往復速率下的磨潤特性，並釐清石墨與鐵所產生之填隙型合金對摩擦帶電電位的影響。根據摩擦試驗之動態實驗結果，並配合磨耗表面之電子顯微照片觀察可知，石墨對鐵摩擦時，摩擦係數及摩擦帶電的動態變化會明顯受到摩擦表面生成填隙型合金-碳鋼的影響；然而，石墨對銅摩擦時，則無上述現象。另外，鐵對石墨摩擦時，摩擦係數及摩擦帶電的動態變化較不明顯，這與磨耗機制轉換為犂割型有關；並且，銅對石墨摩擦時，摩擦係數及摩擦帶電的動態變化也不明顯。所以，本研究成功的發現可以使用摩擦帶電及摩擦係數之動態變化，評價填隙型合金之形成對摩擦及磨耗模式的影響。
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太陽能是一種可減少二氧化碳排放，絕對有助於降低地球暖化危機的潔淨再生能源，更具有永不耗竭的特性。太陽能發電更具備安全可靠、無噪音、無污染、故障率低及維護簡便等特點，除了適合偏遠山區、離島及無法順暢便利供應電力的地區使用之外，極具使用及環境保護上的優勢。在2011年11月29日聯合國貿易和發展會議於日內瓦發佈之《2011年技術和創新報告》中指出，2010年全球人口有14億人仍處於缺乏電力的狀態，該報告中更建議透過推廣發展再生能源可消除“用電貧困”之目標。如此太陽能源技術對於該問題之解決著實具有重要的發展意義及潛力。 本論文之目的在對於無電力或缺乏電力供應的離島及偏遠地區專用獨立型太陽能發電設備之設計與實現。本太陽能發電系統由太陽能模組、蓄電池組、太陽能發電系統所組成，發電功率大小可依據需求搭配設計。專為無電力或缺乏電力供應的草原牧區、偏遠山村、高山和離島等供電艱鉅之地區所設計使用的小型太陽能發電機設備，除了同時響應政府減少碳排放政策及輔助都會地區的潔淨電力所需之外，透過與其他發電設備比較及碳排放分析，將進一步了解本獨立型太陽能發電設備實作之成果的確具有良好的發電效果及使用優勢。
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傳統冷暖氣機以調整四通閥來改變冷媒流動方向來產生冷或暖的功能，室內熱交器熱天作為蒸發器而冷天又變作凝結器。因凝結器的散熱能量必須為壓縮機產生的功加上蒸發器所吸收的熱量之和，故凝結器的散熱面積必須約為蒸發器的散熱面積1.2∼1.3倍才能量匹配。如台灣熱帶型氣候，冷暖機的製作必然以冷氣功能為主的設計，室外熱交換器必須大於室內熱交換器，故熱天使用冷氣會有預期的高效能，但當使用暖氣功能時由於能量無法匹配而使能源效能降低和易生故障。較寒冷地區的冷暖氣機的製作則以暖氣功能為主設計，室內熱交換器必須大於室外熱交換器，冷天使用暖氣會有預期的高效能，但當使用冷氣功能時由於能量無法匹配而使能源效能降低和易生故障。 本研究為為一種可變風門之多功能熱泵式空調機的研製，指在外箱體的內部區分為上空間及下空間，上、下空間分別設置可變換擺向的上風門及下風門，又，上空間分別設置室內、外出風口，以及下空間分別設置室內、外入風口，而在下空間的兩側分別設置了空調系統中之蒸發器及冷凝器；據此，經由控制空調系統和風扇之適時運作、以及上、下風門的擺向組合變換，而有較使用四通閥機種更佳的室內冷、暖氣功能而無該機種的缺點，同時增加室內之快速換氣及兼有冷卅暖氣、壓縮機不運轉而只由風扇運轉引入適溫的外氣作節能空調、冷天除濕兼有暖氣之諸多功能。
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本研究針對機車實施「怠速熄火」策略之後及其快速啟動特性進行探討。一般於引擎熄火之際，往往會有未完全燃燒燃料附著於觸媒的可能；或在引擎再啟動之際，因為油氣增濃而使燃燒不完全。上述現象可能導致觸媒的積碳，或累積於觸媒表面的燃料因觸媒的升溫而產生大量的熱釋放，導致觸媒的傷害，這些都可能影響觸媒的活性。歷經12315次循環的測試之後發現，CO及HC的劣化都不嚴重，劣化係數與原車相近；以新觸媒與用過的觸媒經由掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope, SEM) 拍攝，並進行能量散佈分析儀(Energy Dispersive Spectrometer, EDS)分析，都發現觸媒表面稍有碳的成分，但都不嚴重。可見實施怠速熄火方式對於排氣污染防制裝置的劣化影響並不明顯。 另外，為縮短引擎啟動時間、降低或不增加啟動耗能、減少啟動過程的污染排放，本研究以不同啟動齒輪比以提升啟動轉速，並於引擎熄火後預先噴油於氣道內、或於熄火前將燃料預先吸入燃燒室內進行混合，使之於再啟動時可以快速啟動引擎。測試結果發現，兩者皆能有效降低啟動循環次數，而且後者效果大於前者。原車3至4個循環啟動引擎，實施此預先噴油策略之後，可減少至1個循環即可成功點著火。
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本研究設計一組甲醇重組產氫系統，針對系統中具多孔介質純化器對於CO轉化特性進行研究探討。研究方法於優先氧化段置入多孔介質，以不同O2/CO比與多孔介質放置位置，針對溫度分佈與產出氣體濃度進行探討。本論文主要分為兩部分，包括於各重組段以不同參數作測試，並於優先氧化段以不同操作條件對於CO轉化特性進行研究。 在第一部分，主要先在自發熱重組段，以不同O2/CH3OH比與H2O/CH3OH比探討溫度特性及重組性能的影響及比較；隨即將測試出來的較佳參數所產出之重組氣體，導入高、低溫水氣轉移段，設定其H2O/CO比、控制其水氣轉移段較佳溫度，藉由水氣轉移反應產出氫氣與二氧化碳，降低一氧化碳濃度；經水氣轉移的重組氣體最後導引至優先氧化段，將CO降低至ppm級。此目標達成後，此產氫系統再經過四小時耐久測試，且將冷凝之水溶液送檢分析，檢驗液體中的甲醇成分。最後將本重組產氫系統與燃料電池系統整合進行耐久測試，系統操作四小時的過程中，產氫系統重組溫度與氣體濃度皆能穩定供應，燃料電池可拉載至40安培，穩定輸出功率在1050W左右。 第二部分，則於優先氧化段置入多孔介質，探討其對CO轉化特性與背壓對產出氣體濃度之影響。經實驗測試結果，發現置入多孔材介質，其溫度分佈較為均勻，並以原系統與前端與中段放入多孔介質作比較，其CO濃度可從95ppm降至75ppm。另外，本實驗並進行分段導氧測試，發現將導致其觸媒中段氧化甚為劇烈，溫度最高可達535oC，其CO濃度最低只能到285ppm，且甲烷濃度也從0.26%上升至0.64%。另發現系統背壓會影響燃料進料、O2/CH3OH比，進而影響產出氣體濃度的穩定性。故在整合系統時，必須注意背壓的改變，並調整燃料進料，以維持進料的穩定供應，避免其對於產出氣體濃度的影響。
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在定位精度要求高的進給系統場合中，滾珠螺桿機構則常被使用來將輸入螺桿的旋轉運動轉換為輸出滑件的線性運動。設計螺桿傳動機構時，則需要求工作平台的位移、速度、加速度曲線是連續曲線，速度與加速度曲線具有低的峰值。為了實現進給與定位系統的確定位功能設計，本研究目的是根據PMC研究計畫成果之螺桿機構伺服系統的運動特性設計理論，設計一個降低滑件加速度峰值的轉速函數，建立一個含有滑軌、滾珠螺桿傳動機構、AC伺服馬達的具有進給與定位系統的單軸工作平台之螺桿機構伺服系統。利用此螺桿機構伺服系統進行與實現進給與定位系統的運動特性設計，以達到定位條件的需求。本實驗結果亦指出適當地設計轉速函數，可改變並且維持螺桿機構的運動特性的連續性與降低加速度峰值的設計。此外，藉著轉速函數中參數的改變，也可使機構有較佳的運動特性。相關的實驗結果亦證明可行性。
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在現今社會中，雖然壓縮空氣不像電力一樣的深入一般家庭中為大眾普遍所使用，但是在各種行業中，如工業、醫療、礦業乃至於農業都有日趨廣泛的用途，尤其在工業或是一般的商業用途上的使用，佔有中要的地位，舉凡各型工廠、保養廠，甚至於街邊的攤商，都會用到空壓機。在使用上，壓縮空氣約有10%－35%的電力消耗，可算是昂貴的能源，因此能源效率的影響因素，實為本研究重要課題。 在整個研究過程中，藉由更換不同尺寸的冷卻風扇、不同黏度的潤滑油，為本次實驗的主要項目，其目的在於經由使用修正、更換、試驗的方式，來研擬出可能的影響因素；再藉由所找出的影響因素，做出適當的調整、改善、測試，以實驗數據作為指標，提升空氣壓縮機的能源效率。 本次所使用實驗室為小型的空壓機性能試驗實驗室，以＊牌10HP空壓機為實驗對象，藉由使用不同的潤滑油，降低摩擦係數，運用不同尺寸風扇，提升散熱成效，以判別能源效率的差異性。
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因背光模組(Back Light Module, BLM)中之導光板為液晶顯示器背光模組的重要元件，可控制液晶顯示器之光學輝度值大小與均齊度分佈，故要增加液晶顯示器光學輝度及均齊性，就必須針對導光板微結構作幾何設計及光學分析 本研究主要以導光板之半圓球微結構及V溝微結構設計為主，同時針對半圓球微結構及V溝微結構對光學性質的影響作完整及有系統之分析。本研究採用方法是對半圓球微結構之深度和間距，及V溝微結構之密度、角度和深度來探討不同幾何參數設計條件下，對光學輝度及均齊度影響之情況。歸納出相關連之背光模組光學設計規則，同時半圓球微結構具有其3D 軸對稱之特性，未來可能取代網點及V-Cut 成為微結構主流圖樣，因此值得研究探討找出與光學之關連性，可提供業界光學設計之參考。