簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 林宥潤
Yu-Jun Lin
論文名稱: 縱向流機械通風與管道整流技術
Downward Blowing Ventilation & Pipe Flow Conditioning Design Methods
指導教授: 黃榮芳
Rong-Fung Huang
許清閔
Ching-Min Hsu
口試委員: 趙振綱
Ching-Kong Chao
閻順昌
Shun-Chang Yen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2022
畢業學年度: 110
語文別: 中文
論文頁數: 476
中文關鍵詞: 通風工程管道整流
外文關鍵詞: Ventilation, Pipe flow conditioning
相關次數: 點閱:268下載:0
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

廠房通風效果受到許多因素影響,其中廠房內部流場分布均勻度的影響
尤其重要。欲使廠房內部流場達到高均勻度,必須調整進氣均勻度以及進
氣口分布。本研究使用計算流體力學(CFD)套裝軟體,針對常見的通風管道
(直管、彎管與擴張管)流場進行分析,探討出氣均勻的設計方法,並將這些
設計方法使用在矩形廠房的稀釋增壓以及發酵室的堆肥增產。直管出氣的
均勻度必須考慮管內壓力分布,因此必須適當設計各出氣口的尺寸與間隔;
彎管出口的均勻度必須考慮導葉片的設計;擴張管出口的均勻度必須考慮
使用分流板、格柵、多孔板的設計。傳統正壓廠房設計僅考慮輸入風量須
達到最低需求氣量,忽略了「管道配氣」與「廠房配氣」對於廠房內流動型
態的影響,因此經常會發生廠房內空氣流速、溫度、污染物濃度分佈極不
均勻的情況。使用本研究所發展的高均勻度出氣直管搭配適當的管道配置、
高度與出氣窗戶設計於正壓廠房設計,經CFD 計算調整,可在廠房作業區
得到目標風速、溫度與濃度。模型實驗證實,所發展的直管出氣與廠房配
氣設計均可達到預期的流場型態與目標值。彎管與擴張管整流設計方法,
可得到管道出口極高速度分布均勻度。將這些設計法使用於發酵室的入口
管道設計,可使發酵室堆肥產量有效率大為增加。


The performance of a ventilation system for an industrial plant is influenced
by several factors. The most important influential parameters are the ventilation
flow rate and the distribution of airflow in the working space. The conventional
design method of the general ventilation for the industrial plane focused primarily
on supplying sufficient fresh air flow (ventilation flow rate) from environment to
the plant. The consideration on the airflow distribution is generally ignored. The
design method without considering the airflow distribution used conventionally
frequently induce large recirculation bubbles and/or low airflow speed areas in
the plant, even though the supplied airflow rate is drastically large. Unexpected
large pollutant concentration and high temperature may appear in the
recirculation bubbles and/or low airflow speed areas and lead to harmful and/or
uncomfortable working environment. The present study focused on developing
design methods of air conveying piping as well as the piping and windows
deployments to achieve target uniformity of airflow distributions in the plat. The
fundamental design principles and methods that could lead to high uniformity of
airflow distributions were developed using a computational fluid dynamics
software. The design methods were successively applied to two aspects—the
designs of the positive pressure plant and the compost-producing factory. The
design methods of the piping elements, such as the guide vanes, honeycomb, grids,
and perforated plates, were also developed to obtain uniform flow at the exit of
the pipes with turning angles and large expansion sections. Experiments were
conducted to validate the developed design methods. The experimental results
showed satisfactory performance of the developed design methods.

第一章 緒論 1.1 研究動機 1.2 文獻回顧 1.2.1彎管整流 1.2.2 漸擴管道建議角度 1.2.3 傳統正壓廠房與建築物通風設計 第二章 實驗模擬方法 2.1 CFD 軟體介紹 2.2 網格獨立性測試 2.2.1 參數設定 2.2.2 測試條件 2.2.3 測試結果 第三章 吹氣管道實驗設備、儀器與方法 3.1吹氣管道模型 3.1.1 原始管道模型 3.1.2 初始設計管道型(截面積漸縮法) 3.1.3 擴張管道模型(管道截面積與出風口總截面積比例法) 3.1.4 DC 直流風扇 3.1.5 漸縮噴嘴 3.2 廠房模型 3.2.1 出風口風管 3.2.2 廠房模型 3.3 實驗設備與儀器 3.3.1 熱線風速計 3.3.2雷射光頁 3.3.3 煙霧產生設備 3.3.4 高速攝影機 3.4 實驗方法 3.4.1 流場可視化 3.4.2 PIV 3.4.3 風速量測 第四章 出氣管道上游整流方法 4.1 彎管整流 4.2 擴散段整流 第五章 正壓廠房或建築物通風設計 5.1 稀釋增壓法設計準則 5.2 矩形管道廠房設計案例 第六章 吹氣管道實驗結果 6.1 原始管道出風口流場可視化 6.2 初始設計管道(截面積漸縮法)出風口流場可視化 6.3 管道截面積/出風口總面積比例法出風口流場可視化 6.4 管道道內部速度分布與出風口速度量測 第七章 縮尺廠房實驗結果與比較 第八章 結論與建議 8.1 結論 8.2 建議 參考文獻

[1] I. E. Idelchik. Handbook of Hydraulic Resistance 4th, Redding, Begell House, Inc., 2007.
[2] Vinod Chandavari, Mr. Sanjeev Palekar, DIFFUSER ANGLE CONTROL TO AVOID FLOW SEPARATION, International Journal of Technical Research and Applications e-ISSN: 2320-8163, Vol. 2, 2014, pp. 16-21.
[3] 黃榮芳、林楷玲、許清閔,「工業通風—原理與實務」,工礦安全衛生技師公會全國聯合會,台北,2018,ISBN:9789869651707。
[4] Matsson, J. E., An Introduction to SolidWorks Flow Simulation 2013., SDC Publications, Mission, 2019, pp.11-16.
[5] Delta Electronics ,DELTA THB 200X200X70 SERIES.
[6] SUNON, MF25101V1-10000-G99
[7] Flagan, R. C., and Seinfeld, J. H., Fundamentals of air pollution engineering. Prentice Hall, Engle wood Cliffs, New Jersey, 1988.
[8] 林韋克,「現代縱向流機械通風技術 —稀釋增壓設計方法」,機械工程系碩士論文,國立台灣科技大學,台北,2021。
[9] ASHRAE Handbook -Foundamental, American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Atlanta, 2011

無法下載圖示 全文公開日期 2027/09/06 (校內網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
QR CODE