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系統識別號 U0002-3108201821385600
中文論文名稱 史特靈製冷機再生器之震盪流測試
英文論文名稱 Experimental study of the oscillating flow for Stirling Cooler Regenerator
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 機械與機電工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Mechanical and Electro-Mechanical Engineering
學年度 106
學期 2
出版年 107
研究生中文姓名 呂承禹
研究生英文姓名 Chen-Yu Lu
學號 605350155
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2018-07-08
論文頁數 41頁
口試委員 指導教授-康尚文
委員-陳育堂
委員-蔡孟昌
中文關鍵字 史特靈製冷機  再生器  金屬網目  震盪流 
英文關鍵字 Stirling Cryocooler  Regenerator  Metal Mesh  Oscillating Flow 
學科別分類 學科別應用科學機械工程
中文摘要 本研究為設計尺寸直徑5 mm、長45 mm之史特靈製冷機再生器,以不鏽鋼網目200、300、400 Mesh填充,探討再生器內部不同孔隙結構,比較其效能優劣。藉由設計出的實驗平台進行量測,規劃壓力降測試以及溫度測試。
目前完成之工作項目為,不鏽鋼網裁切刀模製具、鋼網填塞器以及不鏽鋼網裁切。再生器震盪流實驗平台之設計、繪圖、分圖與發包製作。本實驗選用比熱20.789 (J/mol•K)、傳導係數0.1513 (W/m•K)之氦氣為工作流體,並預計加壓至25 atm。
英文摘要 We designed the regenerator of Sterling cryocooler with a diameter of 5 mm and a length of 45 mm. Different mesh structures inside the regenerator were investigated and the performances of the regenerator in each condition was compared. The experimental platform is designed for analysing and doing pressure drop test and temperature test.
At present, the completed work instruments for experiment are: stainless steel mesh cutting tool, steel mesh filler and stainless steel mesh cutting tool. The design, drawing, subdivision and packet production of the regenerator oscillatory flow experimental platform is done sucsessfully. Helium gas with specific heat of 20.789 (J/mol•K) and conductivity of 0.1513 (W/m•K) was selected as the working fluid and was pressurized to 25 atm.
論文目次 目錄
中文摘要 II
英文摘要 III
目錄 V
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究背景 4
1.3 參考文獻 6
1.4 研究目的 8
第二章 史特靈製冷機簡介 9
2.1 史特靈製冷機工作原理 9
2.2 再生器設計 11
第三章 實驗方法與步驟 13
3.1 實驗架構 13
3.2 實驗原理 14
3.3 實驗架設 16
3.4 實驗步驟 17
第四章 未來實驗測試重點 18
4.1 再生器兩端壓力降測試 18
4.2 溫度測試 20
4.3 不同壓力填充測試 21
第五章 總結與未來建議 22
5.1 總結 22
5.2 未來建議 23
參考文獻 24
圖表 26

表目錄
表1.1小型製冷機比較 26
表1.2 測試之再生器材質 26
表1.3 實驗所使用之不鏽鋼網目性質 27
表1.4 不鏽鋼網目之性質 27
表1.5 鋁金屬泡沫塊之物理特性 27
表1.6 金屬網目之物理特性 28
表3.1 氣體之物理特性 28

圖目錄
圖1.1 Tanaka等人所設計之震盪流實驗 29
圖1.2 Zhao等人所設計之震盪流實驗 29
圖1.3 Ju等人所設計之震盪流實驗 30
圖1.4 Leong等人所設計之震盪流實驗 30
圖1.5 Xiao等人所設計之震盪流實驗 31
圖2.1 理想史特靈冷凍循環之P-V圖 31
圖2.2 史特靈製冷機運作原理圖,上到下分別為A、B、C、D 32
圖2.3 溫度範圍之材料選擇 33
圖2.4 不同材料之(比熱*熱傳導係數)與能量吸收比較 33
圖3.1 實驗平台示意圖 34
圖3.2 再生器測試區域示意圖 35
圖3.3 實驗驅動裝置示意圖 35
圖3.4 特製真空波紋管 36
圖3.5 波紋管尺寸 36
圖3.6壓力感測器 37
圖3.7 刀模 37
圖3.8 經沖壓而成之不鏽鋼小圓片 38
圖3.9 再生器填充 38
圖3.10 填塞後之再生器 39
圖4.1 再生器進出口壓力差變化圖 39
圖4.2 再生器進出口與毛細熱交換器溫度差變化圖 40
圖4.3 不同填充壓力與再生器毛細熱交換器溫度差變化關係圖 41

參考文獻 參考文獻
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