淡江大學覺生紀念圖書館 (TKU Library)
進階搜尋


下載電子全文限經由淡江IP使用) 
系統識別號 U0002-0108201214421500
中文論文名稱 迴流效應於對稱壁熱通量下平板型熱交換器之冪次流體熱傳研究
英文論文名稱 An Analytical Study of Power-Law Fluids in Flat-Plate Heat Exchangers with Uniform Wall Fluxes under External Recycle
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 化學工程與材料工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Chemical and Materials Engineering
學年度 100
學期 2
出版年 101
研究生中文姓名 藍偉豪
研究生英文姓名 Wei-Hao Lan
學號 600400096
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2012-07-11
論文頁數 267頁
口試委員 指導教授-何啟東
共同指導教授-林國賡
委員-蔡少偉
委員-萬文彬
委員-鄭東文
中文關鍵字 冪次流體  平行板  重疊原理  正交性質  共軛格拉茲問題 
英文關鍵字 Power-law fluid  Parallel-Plate  Superposition  Orthogonal expansion techniques  Conjugated Graetz problem 
學科別分類
中文摘要 本研究運用冪次流體為工作流體,設計一可忽略熱阻之隔板於兩平行板間並加入迴流裝置,使之成為於板壁固定熱流通量下,具迴流之二行程平板型熱交換器。此系統所推導之統制方程式屬於共軛格拉茲問題 (conjugated Graetz problem),為求其解析解,本研究應用分離變數法、重疊原理 (superposition)及正交展開法(orthogonal expansion technique),求得於板壁固定熱流通量下,兩平板間流體的溫度分佈與平均納塞數 (average Nusselt number)。此外,亦探討於不同流體種類、迴流比值、隔板位置和迴流型式等參數下的熱傳現象之改善效率,並與單行程熱交換器作比較。結果顯示,本研究之實驗數據與理論模擬結果趨勢相符合,並且皆指出於格拉茲數大時,冪次指數愈小的流體具有較好的熱傳效率。
英文摘要 Considerable improvement of heat transfer efficiency for power-law fluids in
flat-plate heat exchangers is obtainable by inserting in parallel an impermeable
resistless sheet to divide an open duct into two channels for conducting double-flow
operations. The influence of the power-law index on Nusselt numbers in
double-pass parallel-plate heat exchangers with uniform wall fluxes has been
investigated theoretically and experimentally. The analytical solutions were obtained
using the separation of variables, superposition principle and an orthogonal expansion
technique. The theoretical results of the power-law fluids in the temperature
distribution and Nusselt number are compared with those in an open conduit. The
effects of power-law index, recycle ratio, impermeable-sheet position and recycle
configuration have also been presented graphically. The results show that the good
agreement between the experimental results and theoretical prediction. The smaller
the power-law index is, the greater is the improvement of heat transfer efficiency,
especially for high Graetz number.
論文目次 目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 XIX
符號說明 XXIV
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 迴流效應對系統之影響 2
1.3 研究動機與目的 3
1.4 研究架構 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 文獻回顧 5
2.2 格拉茲問題 7
第三章 基本理論 10
3.1 二行程無迴流之理論分析 17
3.2 管末端出口之理論分析 27
3.3 出口迴流至末端之理論分析 38
3.4 管末端迴流至入口之理論分析 49
3.5 出口迴流至入口之理論分析 60
3.6 平均納塞數 71
3.7 能源消耗之增加率 74
第四章 實驗分析 77
4.1 冪次流體溶液配製 77
4.2 流變儀操作 77
4.3 物理性質檢測 81
4.4 實驗裝置說明 83
4.5 實驗步驟 89
第五章 結果與討論 91
5.1 實驗結果與討論 97
5.2 二行程無迴流之結果與討論 113
5.3 管末端出口之結果與討論 127
5.4 出口迴流至末端之結果與討論 153
5.5 管末端迴流至入口之結果與討論 179
5.6 出口迴流至入口之結果與討論 205
第六章 結論與建議 231
6.1 二行程無迴流之模型 231
6.2 管末端出口之模型 232
6.3 出口迴流至末端之模型 233
6.4 管末端迴流至入口之模型 234
6.5 出口迴流至入口之模型 235
6.6 二行程五種迴流系統之比較 236
6.7 未來研究方向 237
參考文獻 238
附錄(一) 速度分佈式 246
附錄(二) 正交性質 251
附錄(三) 積分公式 254
附錄(四) dmn與emn之解 257
附錄(五) 五次方多項式展開法 259
附錄(六) 單通道之理論分析 260

圖目錄
圖(3.1.1) 二行程無迴流之熱交換系統。 18
圖(3.2.1) 管末端出口之熱交換系統。 28
圖(3.3.1) 出口迴流至末端之熱交換系統。 39
圖(3.4.1) 管末端迴流至入口之熱交換系統。 50
圖(3.5.1) 出口迴流至入口之熱交換系統。 61
圖(4.2.1) 流變儀實際圖。 78
圖(4.2.2) 黏度隨剪率變化圖形。 79
圖(4.3.1) 瑞典Hot Disk TPS 2500。 82
圖(4.3.2) 量測時熱量擴散示意圖。 82
圖(4.4.1) 二行程無迴流實驗裝備簡圖。 84
圖(4.4.2) 管末端出口實驗裝備簡圖。 84
圖(4.4.3) 出口迴流至末端實驗裝備簡圖。 85
圖(4.4.4) 管末端迴流至入口實驗裝備簡圖。 85
圖(4.4.5) 出口迴流至入口實驗裝備簡圖。 86
圖(4.4.6) 平板式熱交換器模組分解圖。 86
圖(4.4.7) 平板式熱交換器實驗裝備實際圖。 87
圖(5.1.1) 二行程無迴流實驗,固定隔板位置(Δ=0.5),平均納塞數與
格拉茲數於不同冪次流體之關係。 99
圖(5.1.2) 管末端出口實驗,固定隔板位置(Δ=0.5)及迴流比值(R=1),
平均納塞數與格拉茲數於不同冪次流體之關係。 100
圖(5.1.3) 出口迴流至末端實驗,固定隔板位置(Δ=0.5)及迴流比值
(R=1),平均納塞數與格拉茲數於不同冪次流體之關係。 101
圖(5.1.4) 管末端迴流至入口實驗,固定隔板位置(Δ=0.5)及迴流比值
(R=1),平均納塞數與格拉茲數於不同冪次流體之關係。 102
圖(5.1.5) 出口迴流至入口實驗,固定隔板位置(Δ=0.5)及迴流比值
(R=1),平均納塞數與格拉茲數於不同冪次流體之關係。 103
圖(5.1.6) 管末端出口實驗,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置
(Δ=0.5),平均納塞數與格拉茲數於不同迴流比值之關係。 104
圖(5.1.7) 出口迴流至末端實驗,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置
(Δ=0.5),平均納塞數與格拉茲數於不同迴流比值之關係。 105
圖(5.1.8) 管末端迴流至入口實驗,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置
(Δ=0.5),平均納塞數與格拉茲數於不同迴流比值之關係。 106
圖(5.1.9) 出口迴流至入口實驗,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置
(Δ=0.5),平均納塞數與格拉茲數於不同迴流比值之關係。 107
圖(5.2.1) 二行程無迴流型式,固定隔板位置(Δ=0.5)及格拉茲數
(Gz=10),壁無因次溫度與通道位置於不同冪次指數之關
係。 116
圖(5.2.2) 二行程無迴流型式,固定冪次指數(w=0.8),壁無因次溫度與通道位置於不同隔板位置及格拉茲數之關係。 117
圖(5.2.3) 二行程無迴流型式,固定格拉茲數(Gz=10),通道截面無因次溫度於不同冪次指數及隔板位置之關係。 118
圖(5.2.4) 二行程無迴流型式,固定冪次指數(w=0.8)及格拉茲數(Gz=10),流體無因次平均溫度與通道位置於不同隔板位置之關係。 119
圖(5.2.5) 二行程無迴流型式,固定冪次指數(w=0.8),平均納塞數與格拉茲數於不同隔板位置之關係。 120
圖(5.2.6) 二行程無迴流型式,固定冪次指數(w=0.8),平均納塞數與隔板位置於不同格拉茲數之關係。 121
圖(5.2.7) 二行程無迴流型式,固定隔板位置(Δ=0.5),Ih與格拉茲數於不同冪次指數之關係。 122
圖(5.2.8) 二行程無迴流型式,固定隔板位置(Δ=0.5),Ih/Ip與格拉茲數於不同冪次指數之關係。 123
圖(5.2.9) 二行程無迴流型式,固定冪次指數(w=0.8),Ih/Ip與格拉茲數於不同隔板位置之關係。 124
圖(5.3.1) 管末端出口型式,固定隔板位置(Δ=0.7)及格拉茲數(Gz=10),壁無因次溫度與通道位置於不同冪次指數之關係。 131
圖(5.3.2) 管末端出口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),壁無因次溫度與通道位置於不同隔板位置及格拉茲數之關係。 132
圖(5.3.3) 管末端出口型式,固定冪次指數(w=0.8) 、隔板位置(Δ=0.3)及迴流比值(R=0.5),壁無因次溫度與通道位置於不同格拉茲數之關係。 133
圖(5.3.4) 管末端出口型式,固定格拉茲數(Gz=10)及迴流比值(R=0.5),通道截面無因次溫度於不同冪次指數及隔板位置之關係。 134
圖(5.3.5) 管末端出口型式,固定格拉茲數(Gz=10)及隔板位置(Δ=0.5),通道截面無因次溫度於不同冪次指數及迴流比值之關係。 135
圖(5.3.6) 管末端出口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),通道截面無因次溫度於不同隔板位置及格拉茲數之關係。 136
圖(5.3.7) 管末端出口型式,固定冪次指數(w=0.8)及格拉茲數(Gz=1),流體無因次平均溫度與通道位置於不同隔板位置及迴流比值之關係。 137
圖(5.3.8) 管末端出口型式,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置(Δ=0.5),流體無因次平均溫度與通道位置於不同格拉茲數及迴流比值之關係。 138
圖(5.3.9) 管末端出口型式,固定冪次指數(w=0.8),無因次入口平均溫度與格拉茲數於不同隔板位置及迴流比值之關係。 139
圖(5.3.10) 管末端出口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),無因次入口平均溫度與隔板位置於不同格拉茲數之關係。 140
圖(5.3.11) 管末端出口型式,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置(Δ=0.5),無因次入口平均溫度與迴流比值於不同格拉茲數之關係。 141
圖(5.3.12) 管末端出口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),平均納塞數與格拉茲數於不同隔板位置之關係。 142
圖(5.3.13) 管末端出口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),平均納塞數與隔板位置於不同格拉茲數之關係。 143
圖(5.3.14) 管末端出口型式,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置(Δ=0.5),平均納塞數與迴流比值於不同格拉茲數之關係。 144
圖(5.3.15) 管末端出口型式,固定隔板位置(Δ=0.5)及迴流比值(R=0.5),Ih與格拉茲數於不同冪次指數之關係。 145
圖(5.3.16) 管末端出口型式,固定隔板位置(Δ=0.5)及迴流比值(R=0.5),Ih/Ip與格拉茲數於不同冪次指數之關係。 146
圖(5.3.17) 管末端出口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),Ih/Ip與格拉茲數於不同隔板位置之關係。 147
圖(5.3.18) 管末端出口型式,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置(Δ=0.5),Ih/Ip與格拉茲數於不同迴流比值之關係。 148
圖(5.4.1) 出口迴流至末端型式,固定隔板位置(Δ=0.7)及格拉茲數
(Gz=10),壁無因次溫度與通道位置於不同冪次指數之關
係。 157
圖(5.4.2) 出口迴流至末端型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),壁無因次溫度與通道位置於不同隔板位置及格拉茲數之關係。 158
圖(5.4.3) 出口迴流至末端型式,固定冪次指數(w=0.8) 、隔板位置(Δ=0.3)及迴流比值(R=0.5),壁無因次溫度與通道位置於不同格拉茲數之關係。 159
圖(5.4.4) 出口迴流至末端型式,固定格拉茲數(Gz=10)及迴流比值(R=0.5),通道截面無因次溫度於不同冪次指數及隔板位置之關係。 160
圖(5.4.5) 出口迴流至末端型式,固定格拉茲數(Gz=10)及隔板位置(Δ=0.5),通道截面無因次溫度於不同冪次流體及迴流比值之關係。 161
圖(5.4.6) 出口迴流至末端型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),通道截面無因次溫度於不同隔板位置及格拉茲數之關係。 162
圖(5.4.7) 出口迴流至末端型式,固定冪次指數(w=0.8)及格拉茲數(Gz=1),流體無因次平均溫度與通道位置於不同隔板位置及迴流比值之關係。 163
圖(5.4.8) 出口迴流至末端型式,固定冪次指數(w=0.8) 及隔板位置(Δ=0.5),流體無因次平均溫度與通道位置於不同格拉茲數及迴流比值之關係。 164
圖(5.4.9) 出口迴流至末端型式,固定冪次指數(w=0.8),末端混合處平均溫度與格拉茲數於不同隔板位置及迴流比值之關係。 165
圖(5.4.10) 出口迴流至末端型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值
(R=0.5),末端混合處平均溫度與隔板位置於不同格拉茲數
之關係。 166
圖(5.4.11) 出口迴流至末端型式,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置(Δ=0.5),末端混合處平均溫度與迴流比值於不同格拉茲數之關係。 167
圖(5.4.12) 出口迴流至末端型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),平均納塞數與格拉茲數於不同隔板位置之關係。 168
圖(5.4.13) 出口迴流至末端型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),平均納塞數與隔板位置於不同格拉茲數之關係。 169
圖(5.4.14) 出口迴流至末端型式,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置(Δ=0.5),平均納塞數與迴流比值於不同格拉茲數之關係。 170
圖(5.4.15) 出口迴流至末端型式,固定隔板位置(Δ=0.5)及迴流比值(R=0.5),Ih與格拉茲數於不同冪次指數之關係。 171
圖(5.4.16) 出口迴流至末端型式,固定隔板位置(Δ=0.5)及迴流比值(R=0.5),Ih/Ip與格拉茲數於不同冪次指數之關係。 172
圖(5.4.17) 出口迴流至末端型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),Ih/Ip與格拉茲數於不同隔板位置之關係。 173
圖(5.4.18) 出口迴流至末端型式,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置(Δ=0.5),Ih/Ip與格拉茲數於不同迴流比值之關係。 174
圖(5.5.1) 管末端迴流至入口型式,固定隔板位置(Δ=0.7)及格拉茲數(Gz=10),壁無因次溫度與通道位置於不同冪次指數之關係。 183
圖(5.5.2) 管末端迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),壁無因次溫度與通道位置於不同隔板位置及格拉茲數之關係。 184
圖(5.5.3) 管末端迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8) 、隔板位置(Δ=0.3)及迴流比值(R=0.5),壁無因次溫度與通道位置於不同格拉茲數之關係。 185
圖(5.5.4) 管末端迴流至入口型式,固定格拉茲數(Gz=10)及迴流比值(R=0.5),通道截面無因次溫度於不同冪次指數及隔板位置之關係。 186
圖(5.5.5) 管末端迴流至入口型式,固定格拉茲數(Gz=10)及隔板位置(Δ=0.5),通道截面無因次溫度於不同冪次指數及迴流比值之關係。 187

圖(5.5.6) 管末端迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),通道截面無因次溫度於不同隔板位置及格拉茲數之關係。 188
圖(5.5.7) 管末端迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及格拉茲數(Gz=1),流體無因次平均溫度 與通道位置於不同隔板位置及迴流比值之關係。 189
圖(5.5.8) 管末端迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8) 及隔板位置(Δ=0.5),流體無因次平均溫度與通道位置於不同格拉茲數及迴流比值之關係。 190
圖(5.5.9) 管末端迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8),無因次入口平均溫度與格拉茲數於不同隔板位置及迴流比值之關係。 191
圖(5.5.10) 管末端迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),無因次入口平均溫度與隔板位置於不同格拉茲數之關係。 192
圖(5.5.11) 管末端迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置(Δ=0.5),無因次入口平均溫度與迴流比值於不同格拉茲數之關係。 193
圖(5.5.12) 管末端迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),平均納塞數與格拉茲數於不同隔板位置之關係。 194
圖(5.5.13) 管末端迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),平均納塞數與隔板位置於不同格拉茲數之關係。 195
圖(5.5.14) 管末端迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置(Δ=0.5),平均納塞數與迴流比值於不同格拉茲數之關係。 196
圖(5.5.15) 管末端迴流至入口型式,固定隔板位置(Δ=0.5)及迴流比值(R=0.5),Ih與格拉茲數於不同冪次指數之關係。 197
圖(5.5.16) 管末端迴流至入口型式,固定隔板位置(Δ=0.5)及迴流比值(R=0.5),Ih/Ip與格拉茲數於不同冪次指數之關係。 198
圖(5.5.17) 管末端迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),Ih/Ip與格拉茲數於不同隔板位置之關係。 199
圖(5.5.18) 管末端迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置(Δ=0.5),Ih/Ip與格拉茲數於不同迴流比值之關係。 200
圖(5.6.1) 出口迴流至入口型式,固定隔板位置(Δ=0.7)及格拉茲數(Gz=10),壁無因次溫度與通道位置於不同冪次指數之關係。 209
圖(5.6.2) 出口迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),壁無因次溫度與通道位置於不同隔板位置及格拉茲數之關係。 210
圖(5.6.3) 出口迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8) 、隔板位置(Δ=0.3)及迴流比值(R=0.5),壁無因次溫度與通道位置於不同格拉茲數之關係。 211
圖(5.6.4) 出口迴流至入口型式,固定格拉茲數(Gz=10)及迴流比值(R=0.5),通道截面無因次溫度於不同冪次指數及隔板位置之關係。 212
圖(5.6.5) 出口迴流至入口型式,固定格拉茲數(Gz=10)及隔板位置(Δ=0.5),通道截面無因次溫度於不同冪次指數及迴流比值之關係。 213
圖(5.6.6) 出口迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),通道截面無因次溫度於不同隔板位置及格拉茲數之關係。 214
圖(5.6.7) 出口迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及格拉茲數(Gz=1),流體無因次平均溫度與通道位置於不同隔板位置及迴流比值之關係。 215
圖(5.6.8) 出口迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8) 及隔板位置(Δ=0.5),流體無因次平均溫度與通道位置於不同格拉茲數及迴流比值之關係。 216
圖(5.6.9) 出口迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8),無因次入口平均溫度與格拉茲數於不同隔板位置及迴流比值之關係 217
圖(5.6.10) 出口迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),無因次入口平均溫度與隔板位置於不同格拉茲數之關係。 218
圖(5.6.11) 出口迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置(Δ=0.5),無因次入口平均溫度與迴流比值於不同格拉茲數之關係。 219
圖(5.6.12) 出口迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),平均納塞數與格拉茲數於不同隔板位置之關係。 220
圖(5.6.13) 出口迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),平均納塞數與隔板位置於不同格拉茲數之關係。 221
圖(5.6.14) 出口迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置(Δ=0.5),平均納塞數與迴流比值於不同格拉茲數之關係。 222
圖(5.6.15) 出口迴流至入口型式,固定隔板位置(Δ=0.5)及迴流比值(R=0.5),Ih與格拉茲數於不同冪次指數之關係。 223
圖(5.6.16) 出口迴流至入口型式,固定隔板位置(Δ=0.5)及迴流比值(R=0.5),Ih/Ip與格拉茲數於不同冪次指數之關係。 224
圖(5.6.17) 出口迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及迴流比值(R=0.5),Ih/Ip與格拉茲數於不同隔板位置之關係。 225
圖(5.6.18) 出口迴流至入口型式,固定冪次指數(w=0.8)及隔板位置(Δ=0.5),Ih/Ip與格拉茲數於不同迴流比值之關係。 226
圖(A.1) 不同冪次指數於通道中之速度分佈。 250


表目錄
表(4.3.1) 熱傳導係數與比熱量測結果。 82
表(4.3.2) 物質標準狀況下比熱對照表。 83
表(5.0.1) 二行程無迴流型式,級數解收斂情形當n=55和60於Δ=0.5及w=0.4。 92
表(5.0.2) 管末端出口型式,級數解收斂情形當n=65和70於R=0.5、Δ=0.5及w=0.4。 92
表(5.0.3) 出口迴流至末端型式,級數解收斂情形當n=65和70於R=0.5、Δ=0.5及w=0.4。 93
表(5.0.4) 管末端迴流至入口型式,級數解收斂情形當n=65和70於R=0.5、Δ=0.5及w=0.4。 93
表(5.0.5) 出口迴流至入口型式,級數解收斂情形當n=65和70於R=0.5、Δ=0.5及w=0.4。 94
表(5.0.6) 二行程無迴流型式,特徵值收斂情形於Δ=0.5及w=0.4。 94
表(5.0.7) 管末端出口型式,特徵值收斂情形於R=0.5、Δ=0.5及w=0.4。 95
表(5.0.8) 出口迴流至末端型式,特徵值收斂情形於R=0.5、Δ=0.5及w=0.4。 95
表(5.0.9) 管末端迴流至入口型式,特徵值收斂情形於R=0.5、Δ=0.5及w=0.4。 96
表(5.0.10) 出口迴流至入口型式,特徵值收斂情形於R=0.5、Δ=0.5及w=0.4。 96
表(5.1.1) 二行程無迴流實驗值與理論值之平均誤差 108
表(5.1.2) 管末端出口實驗值與理論值之平均誤差 109
表(5.1.3) 出口迴流至末端實驗值與理論值之平均誤差 110
表(5.1.4) 管末端迴流至入口實驗值與理論值之平均誤差 111
表(5.1.5) 出口迴流至入口實驗值與理論值之平均誤差 112
表(5.2.1) 二行程無回流型式,不同冪次指數及隔板位置之 125
表(5.2.2) 二行程無回流型式,不同冪次指數及隔板位置之 125
表(5.2.3) 二行程無回流型式,不同冪次指數及隔板位置之 126
表(5.3.1) 管末端出口型式,固定迴流比值(R=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih 149
表(5.3.2) 管末端出口型式,固定隔板位置(Δ=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih 149
表(5.3.3) 管末端出口型式,固定迴流比值(R=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ip 150
表(5.3.4) 管末端出口型式,固定迴流比值(R=1.0),不同冪次指數及隔板位置之Ip 150
表(5.3.5) 管末端出口型式,固定迴流比值(R=1.5),不同冪次指數及隔板位置之Ip 151
表(5.3.6) 管末端出口型式,固定迴流比值(R=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih/Ip 151
表(5.3.7) 管末端出口型式,固定隔板位置(Δ=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih/Ip 152
表(5.4.1) 出口迴流至末端型式,固定迴流比值(R=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih 175
表(5.4.2) 出口迴流至末端型式,固定隔板位置(Δ=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih 175
表(5.4.3) 出口迴流至末端型式,固定迴流比值(R=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ip 176
表(5.4.4) 出口迴流至末端型式,固定迴流比值(R=1.0),不同冪次指數及隔板位置之Ip 176
表(5.4.5) 出口迴流至末端型式,固定迴流比值(R=1.5),不同冪次指數及隔板位置之Ip 177
表(5.4.6) 出口迴流至末端型式,固定迴流比值(R=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih/Ip 177
表(5.4.7) 出口迴流至末端型式,固定隔板位置(Δ=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih/Ip 178
表(5.5.1) 管末端迴流至入口型式,固定迴流比值(R=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih 201
表(5.5.2) 管末端迴流至入口型式,固定隔板位置(Δ=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih 201
表(5.5.3) 管末端迴流至入口型式,固定迴流比值(R=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ip 202
表(5.5.4) 管末端迴流至入口型式,固定迴流比值(R=1.0),不同冪次指數及隔板位置之Ip 202
表(5.5.5) 管末端迴流至入口型式,固定迴流比值(R=1.5),不同冪次指數及隔板位置之Ip 203
表(5.5.6) 管末端迴流至入口型式,固定迴流比值(R=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih/Ip 203
表(5.5.7) 管末端迴流至入口型式,固定隔板位置(Δ=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih/Ip 204
表(5.6.1) 出口迴流至入口型式,固定迴流比值(R=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih 227
表(5.6.2) 出口迴流至入口型式,固定隔板位置(Δ=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih 227
表(5.6.3) 出口迴流至入口型式,固定迴流比值(R=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ip 228
表(5.6.4) 出口迴流至入口型式,固定迴流比值(R=1.0),不同冪次指數及隔板位置之Ip 228
表(5.6.5) 出口迴流至入口型式,固定迴流比值(R=1.5),不同冪次指數及隔板位置之Ip 229
表(5.6.6) 出口迴流至入口型式,固定迴流比值(R=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih/Ip 229
表(5.6.7) 出口迴流至入口型式,固定隔板位置(Δ=0.5),不同冪次指數及隔板位置之Ih/Ip 230
參考文獻 1.P. Y. Chang, F. C. Chou and C.W. Tung, Heat transfer mechanism for newtonian and non-newtonian fluids in 2:1 rectangular ducts, Int. J. Heat Mass Transfer, 1998, 41, 3841-3856.
2.B. Li, L. Zheng and X. Zhang, Heat transfer in pseudo-plastic non-newtonian fluids with variable thermal conductivity, Energy Conversion and Management, 2011, 52, 355–358.
3.M. Sato and M. Goto, Gas absorption in water with microchannel devices, 2004, Separ. Sci. Technol., 39, 3163.
4.X. F. Peng and G. P. Peterson, Forced convection heat transfer of single-phase binary mixtures through microchannels, 1996, Exp. Therm. Fluid Sci., 12, 98..
5.C. D. Ho, H. M. Yeh and W. S. Sheu, An analytical study of heat and mass transfer through a parallel-plate channel with recycle, Int. J. Heat Mass Transfer, 1998, 41, 2589.
6.C. D. Ho and C. L. Ho, Improvement in performance of double-pass concentric circular mass exchangers, J. Chem. Eng. Jpn., 2003, 36, 81.
7.H. M. Yeh, C. L. Chen, Y. Y. Peng and C. H. Chen, Effect of recycle type on solvent extraction through a parallel-plate membrane module, J. Membr. Sci., 2001, 183, 109 .
8.C. D. Ho, H. M. Yeh and J. J. Guo, An analytical study on the enrichment of heavy water in the continuous thermal diffusion column with external refluxes, Separ. Sci. Technol., 2002, 37, 3129.
9.J. M. Hornut, H. Dhaouadi, S. Poncin, N. Midoux, J. M. Hornut, G. Wild, Hydrodynamics and flow regimes in external loop airlift reactor, Chem. Eng. Sci., 1999, 54, 5211-5221.
10.E. Camarasa, E. Carvalho and L.A.C. Meleiro, A hydrodynamic model air-lift reactors, Chem. Eng. Processing, 2001, 121-128.
11.C. Vial, S. Poncin, G. Wild and N. Midoux, A simple method for regime identification and flow characterization in bubble columns and airlift reactors, Chem. Eng. Processing, 2001, 40, 135-151.
12.J. Korpijarvi, P. Oinas and J. Reunanen, Hydrodynamics and mass transfer in an airlift reactor, Chem. Eng. Sci., 1999, 54, 2255-2262.
13.R. Ruitenberg, E. Schultz Carl and J. N. Buisman Cees, Bio-oxidation of minerals in air-lift loop bioreactors, Int. J. Miner. Process, 2001, 62, 271-278.
14.A. Couvert, D. Bastoul, M. Rouston, A. Line and P. Chatellier, Prediction of liquid velocity and gass hold-up in rectangular air-lift reactors of different scales, Chem. Eng. Processing, 2001, 40, 113-119.
15.J. J. Heiszwolf, L. B. Engelvaart, M. G. Eijnden, M.T. Kreutzer, F. K. Jacob and A. Moulijn, Hydrodynamic aspects of the monolith loop reactor, Chem. Eng. Science, 2001, 56, 805-812.
16.H. Dhaouai, S. Poncin, N. Midoux and G. Wild, Gas-liguid mass transfer in an airlift reactor-analytical solution and experimental confirmation, Chem. Eng. Processing, 2001, 40, 129-133.
17.A. H. Fakeeha, B. Y. Jibril, G. Ibrahim and A. E. Abasaeed, Medium effects on oxygen mass transfer in a plunging jet loop reactor with a downcomer, Chem. Eng. Processing, 1999, 38, 259-265.
18.X. Gu and S. H. Chiang, Anovel flotation column for oily water cleanup, Separation and Purification Technology, 1999, 16, 193-203.
19.A. Couvert, M. Roustan and P. Chatellier, Two-phase hydrodynamic study of a retangular air-lift loop reactor with an internal baffle, Chem. Eng. Science, 1999, 54, 5245-5252.
20.K. P. Moller, W. Bohringer, A. E. Schnitzer, E. V. Steen and C. T. O’Connor, The use of a jet loop reactor to study the effect of crystal size and the co-feeding of olefins and water on the conversion of methanol over HZSM-5, Microporous and Mesoporous Materals, 1999, 29, 127-144.
21.P. Wasserscheid and M. Eichmann, Selective dimerisation of 1-butene in biphasic mode using buffered chloroaluminate ionic liquid solvents-design and application of a continuous loop reactor, Catalysis Today, 2001, 66, 309-316.
22.A. K. Cousins, Bounds on heat transfer in a periodic graetz problem, J. of Heat Transfer, 1991, 113, 43-47.
23.B. Sefik, Numerical solution of graetz problem with axial conduction, Numerical Heat Transfer, Part A, 1992, 21, 493-500.
24.B. Fourcher and K. Mansouri, An approximate analytical solution to the graetz problem with periodic inlet temperature, Int. J. Heat and Fluid Flow, 1997, 18, 229-235.
25.M. Unsal, A solution for the complex eigenvalues and eigenfunction of the periodic graetz problem, Int. Comm. Heat Mass Transfer, 1998, 25, 585-592.
26.C. D. Ho, An analytical study of laminar counterflow double-pass heat exchangers with external refluxes, Int. J. Heat and Mass Transfer, 2000, 43, 3263-3274.
27.B. Weigand, An extract analytical solution for the extended turbulent graetz problem with dirichlet wall boundary conditions for pipe and channel flows, Int. J. Heat and Mass Transfer, 1996, 39, 1625-1357.
28.B. Weigand, M. Kanzamar and H. Beer, The extended graetz problem with piecewise constant wall heat flux for pipe and channel flow, Int. J. Heat and Mass Transfer, 2001, 44, 3941-3952.
29.H. M. Yeh, S. W. Tsai and C. L. Chlang, Effects of recycle on heat and mass transfer between parallel-plate wall with equal fluxes, Int. J. Heat Mass Transfer,1988, 31, 1853-1860.
30.S. W. Tasi and H.M. Yeh, A study of the separation efficiency in horizontal thermal diffusion columns with external refluxes, Can. J. Chem. Eng., 1985, 63, 406-410.
31.H. M. Yeh, T. W. Chang and S. W. Tsai, A study of the graetz problems in concentric-tube continuous-contant countercurrent separation processes with recycles at both ends, Separation science and technology, 1986, 21, 403-419.
32.C. D. Ho and W. S. Sheu., The influence of recycle on double-pass heat and mass transfer through a parallel-plate device, Int. J. Heat Mass Transfer, 1985, 63, 406-411.
33.C. D. Ho and S.U. Chiang, A study of mass transfer efficiency in parallel-plate channel with external refluxes, Chem. Eng. J., 2002, 85, 207-214.
34.C. Xie and J. P. Hartnett, Influence of rheology on laminar heat transfer to viscoelastic fluid in a rectangular Channel, Ind. Eng. Chem. Res., 1992, 31, 727-732.
35.F. C. Chou and C.W. TUNG, The mechanism of heat transfer enhancement for mineral oil in 2:1 rectangular ducts, Int. J. Heat Mass Transfer, 1995, 38, 2863-2871.
36.C. Xie and J. P. Hartnett, Influence of variable viscosity of mineral oil on laminar Heat Transfer in a 2:1 Rectangular Channel, Ind. Eng. Chem. Res., 1992, 35, 641-648.
37.C. P. Tso, J. Sheela Francisca and Y. M. Hung, Viscous dissipation effects of power-law fluid flow within parallel plates with constant heat fluxes, J. Non-Newtonian Fluid Mech., 2010, 165, 625–630.
38.C. Y. Zhao and T. J. Lu, Analysis of microchannel heat skins for electronics cooling, Int. J. Heat and Mass Transfer, 2002, 45, 4857-4869.
39.E. Papoutsakis, D. Rarmkrishna and H. C. Lim, The extended greatz problem with dirichlet wall boundary conditions, Applied Scientific Research, 1980, 36, 13-34.
40.R. F. Barron, X. Wang, R. O. Warrington and T. Ameel, Evaluation of eigenvalues for the graetz problem in slip-flow, Int. Comm. Heat Mass Transfer, 1996, 4, 563-574.
41.J. R. Sellars, M. Tribus and J. S. Klein, Heat transfer to laminar flow in a round tube or flat conduit-the graetz problem extended, Trans. Am. Mech. Engrs., 1956, 78, 441-448.
42.T. L. Perelman, On conjugated problems of heat transfer, Int. J. Heat Mass Transfer, 1961, 3, 293-303.
43.R. J. Nunge and W. N. Gill, Analysis of heat or mass transfer in some countercurrent flows, Int. J. Heat Mass Transfer, 1965, 8, 873-886
44.R. J. Nunge and W. N. Gill, An analytical study of laminar counterflow double-pipe heat exchangers, AIChE J., 1966, 12, 279-289.
45.E. J. Davis, Exact solution for a class of heat and mass transfer problem, Can. J. Chem. Eng., 1973, 51, 562-572.
46.E. Papoutsakis and D. Ramkrishna, Conjugated graetz problems. I: general formalism and a class of solid-fluid problems, Chem. Eng. Sci., 1981, 36, 1381-1390.
47.H. M. Yeh, S. W. Tsai and C. L. Chiang, Effects of recycle on heat and mass transfer between parallel-plate wall with equal fluxes, Int. J. Heat Mass Transfer,1988, 31, 1853-1860.
48.C. D. Ho and W. S. Sheu, The influence of recycle on double-pass heat and mass transfer through a parallel-plate device, Int. J. Heat Mass Transfer, 1985, 63, 406-411.
49.C. D. Ho and W.S. Sheu, Double-pass heat or mass transfer through a parallel-plate channel with recycle, Int. J. Heat Mass Transfer, 2000, 43, 487-491.
50.D. Sahoo and M.A.R. Sharif, Numerical modeling of slot-jet impingement cooling of a constant heat flux surface confined by a parallel wall, Int. J. Thermal Sci., 2004, 43, 877-887.
51.C. D. Ho, H. M. Yeh and W.Y. Yang, Improvement in performance on laminar counterflow concentric circular heat exchangers with external refluxes, Int. J. Heat Mass Transfer, 2002, 45, 3559-3569.
52.J. Mitrovic, B. Maletic and B.C. Baclic, Some peculiarities of the asymmetric Graetz problem, Int. J. Eng. Sci., 2006, 44, 436-455.
53.D. A. Nield, Forced convection in a parallel plate channel with asymmetric heating, Int. J. Heat Mass Transfer, 2004, 47, 5609-5612.
54.C. D. Ho, J. W. Tu, Y. J. Chuang, C. J Chuang, Recycle effect on heat-transfer efficiency improvement in a double-pass parallel-plate heat exchanger under uniform wall fluxes, International Communications in Heat and Mass Transfer, 2008, 35, 1344–1349.
55.C. D. Ho, J. W. Tu, G. B. Wang, W.C. Lai, W. Z. Chen, Recycle effect on heat transfer enhancement in double-pass parallel-plate heat exchangers under asymmetric wall fluxes, International Communications in Heat and Mass Transfer, 2010, 37, 274–280.
56.S. X. Gao and J. P. Hartnett, Heat transfer behavior of reiner-rivlin fluids in rectangular ducts, lnt. J. Heat Mass Transfer, 1996, 39, 1317-1324.
57.D. L. Lee , F. Thomas and Jr. Irvine, Shear rate dependent thermal conductivity measurements of non-newtonian fluids, Experimental Thermal and Fluid Science, 1997, 15, 16-24.
58.Y. H. Koh, N. S. Ong, X. Y. Chen, Y. C. Lam and J. C. Chai, Effect of temperature and inlet velocity on the flow of a nonnewtonian fluid, Int. Comm. Heat Mass Transfer, 2004, 31, 1005-1013.
59.R. Nebbali and K. Bouhadef, Non-newtonian fluid flow in plane channels: heat transfer enhancement using porous blocks, International Journal of Thermal Sciences, 2011, 50, 1984-1995.
60.G. G. Lin, C. D. Ho, J. J. Huang and Y. C. Chen, An analytical study of power-law fluids in double-pass heat exchangers with external recycle, Int. J. Heat Mass Transfer, 2012, 55, 2261-2267.
61.R. D. Cess and E. C. Shaffer, Laminar heat transfer between parallel plates with an unsymmetrically prescribed heat flux at the walls, Appl. Sci. Res. Sec. A, 1960, 9, 64-70.
62.R. P. Chhabra and J. F. Richardson, Non-newtonian flow and applied rheology: engineering applications, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, 2008. pp. 126–136.
63.國立台北科技大學奈米光電磁材料技術研發中心
64.R. J. Moffat, Describing the uncertainties in experimental results, Exp. Thermal Fluid Sci., 1988, 1, 3-17.
65.C. D. Ho, H. M. Yeh and R. C. Wang, Heat-transfer enhancement in double-pass flat-plate solar air heaters with recycle, Energy, 2005, 30, 2796-2817.
論文使用權限
  • 同意紙本無償授權給館內讀者為學術之目的重製使用,於2012-08-08公開。
  • 同意授權瀏覽/列印電子全文服務,於2012-08-08起公開。


  • 若您有任何疑問,請與我們聯絡!
    圖書館: 請來電 (02)2621-5656 轉 2281 或 來信