本文探討迴路式虹吸熱管於靜磁場下的熱性能，熱管由蒸發端及冷凝端組成，其汽相流道內徑9mm、液相流道內徑6mm，管壁厚度各為1.5mm。蒸發器底部之工作流體吸收熱量後，進行相變化傳熱; 使蒸汽經由汽相流道到冷凝端，液相流道將冷凝後的液體帶至蒸發端完成循環，並由水冷方式帶走熱量。 磁場設置於冷凝端外，其尺寸為長60 mm x寬60 mm x高25 mm，強度為0.42特斯拉。 

實驗測試條件為輸入功率100、120、140W及水冷為恆溫25℃，當系統達到穩態時，紀錄溫度並評估磁場對其性能之性能。結果顯示，磁場能使冷凝熱阻降低並有效增強迴路式虹吸熱管熱傳能力。

The purpose of this study is to invest the static magnetic field on a loop thermosyphon, consisting of an evaporation section and condensation section. The vapor flow passage and liquid flow passage are inner diameter with 9mm and 6mm, thickness of tube-wall is 1.5mm. A two-phase flow heat transfer happen for the vapor generate from cylindrical evaporator, then through the flow passage and condensation to reach a cycle process. The magnetic field set up at the condensation, which the magnet size is L60 mm x W60 mm x H25 mm, and the magnetic field strength is 0.42 Tesla. 

Experiments were conducted under the condition of 25℃ cooling water, for heating powers of 100、120 and 140 watts. When the system reached the steady state, the temperature was recorded in order to evaluate the performance of the thermosyphon with or without magnetic field. The results show that the magnetic field can help decrease the condensation resistance and enhance the performance of loop thermosyphon directly.

目錄

中文摘要	I
英文摘要	II
目錄	III
圖目錄	V
表目錄	VII
符號說明	VIII
第一章 緒論	1
1.1 研究背景	1
1.2文獻回顧	2
1.2.1 迴路式虹吸熱管文獻回顧	3
1.2.2 磁場應用於熱管下文獻回顧	4
1.3 研究目的	10
第二章 理論簡介	11
2.1 熱管介紹	11
2.1.1 虹吸式熱管(Thermosyphon)簡介	11
2.1.2 虹吸式熱管(Thermosyphon)作動原理	11
2.2 虹吸式熱管類型	12
2.2.1 單管式（Single Tube Thermosyphon）	13
2.2.2 迴路式平行熱虹吸式熱管（Loop Parallel Thermosyphon）	13
2.2.3 迴路式虹吸式熱管（Loop Thermosyphon）	14
2.2.4 迴路式虹吸式熱管之優點	14
2.3 磁場簡介	15
2.3.1 永久磁鐵介紹	16
2.3.2 工作流體在磁場下的影響	16
2.3.3 磁場於熱傳上的應用	19
第三章 實驗裝置與流程	20
3.1 實驗設計	21
3.1.1 迴路式虹吸熱管架設	21
3.1.2 磁場設置	23
3.2 清洗裝置	25
3.3 溫度感測配置	25
3.3.1 溫度校正	25
3.3.2 熱電偶配置與熱阻計算	26
3.4 充填工作流體	27
3.4.1 充填率	29
3.4.2 工作流體脫氣	30
3.4.3 充填步驟	30
3.5 實驗測試	32
第四章 實驗結果與分析	36
4.1 輸入功率100瓦磁場性能分析	36
4.2 輸入功率120瓦磁場性能分析	37
4.3 輸入功率140瓦磁場性能分析	39
4.4 熱阻之磁場性能分析	40
4.5 不同輸入功率之磁場性能分析	42
第五章 結論與建議	44
5.1 結論	44
5.2	未來建議	44
參考文獻	45
附件	47
附件1 - 溫度校正	47

圖目錄
圖1.1 加熱功率100W時不同表面之蒸發熱阻	3
圖1.2 熱管裝置示意圖	4
圖1.3 工作流體被磁場影響之示意圖	4
圖1.4 實驗裝置圖	5
圖1.5 垂直方向的磁場梯度對蒸氣形狀影響示意圖	6
圖1.6 水蒸汽冷凝傳熱係數測定裝置圖	7
圖1.7 不同磁場下紐森數與液膜雷諾數的關係	7
圖1.8 輸入電壓後水溫隨時間的升溫曲線	8
圖1.9 熱管裝置示意圖	9
圖1.10 熱管架設圖	9
圖1.11 充填純氧之熱管在不同磁場下之溫度變化	10
圖2.1 虹吸式熱管作動示意圖	12
圖2.2 單管虹吸式熱管	13
圖2.3 迴路式平行熱虹吸式熱管	13
圖2.4 迴路式虹吸式熱管	14
圖2.5 相吸磁場之磁力線分布	15
圖2.6 相斥磁場之磁力線分布	15
圖2.7 不受磁場影響之極性分子排列狀態	17
圖2.8 受磁場影響之極性分子排列狀態	17
圖2.9 極性物質與非極性物質在液滴時受磁場作用下的水柱變化	18
圖3.1 實驗流程圖	20
圖3.2 迴路式虹吸熱管作動示意圖	22
圖3.3 迴路式虹吸熱管尺寸圖	22
圖3.4 迴路式虹吸熱管完成圖	23
圖3.5 迴路式虹吸熱管受磁場影響示意圖	24
圖3.6 溫度校正機台	26
圖3.7 溫度擷取機台	26
圖3.8 熱電偶配置圖	27
圖3.9 充填流體之實驗架設示意圖	28
圖3.10 真空抽氣機	29
圖3.11 數位真空壓力計	29
圖3.12 微量電子秤	29
圖3.13 實驗架設示意圖	32
圖3.14 數據擷取器 SPARTAN-L V1.03型	33
圖3.15 電源供應器GPR-3010HD	34
圖3.16 恆溫水槽YI-FENG P-20	34
圖3.17 流量計	34
圖3.18 加熱平台結構圖	35
圖4.1 輸入功率100瓦下溫度隨時間關係圖(無磁場)	36
圖4.2 輸入功率100瓦下溫度隨時間關係圖(0.42特斯拉)	37
圖4.3 有無磁場下各點之穩態溫度(100瓦)	37
圖4.4 輸入功率120瓦下溫度隨時間關係圖(無磁場)	38
圖4.5 輸入功率120瓦下溫度隨時間關係圖(0.42特斯拉)	38
圖4.6 有無磁場下各點之穩態溫度(120瓦)	39
圖4.7 輸入功率140瓦下溫度隨時間關係圖(無磁場)	39
圖4.8 輸入功率140瓦下溫度隨時間關係圖(0.42特斯拉)	40
圖4.9 有無磁場下各點之穩態溫度(140瓦)	40
圖4.10 不同輸入功率下之整體熱阻	41
圖4.11 不同輸入功率下之冷凝熱阻	41
圖4.12 不同輸入功率下連續加熱(無磁場)	42
圖4.13 不同輸入功率下連續加熱(0.42特斯拉)	43
 
表目錄
表1.1 流體與金屬材質配合表	2
表3.1 水之熱物理性質	30

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