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研究生: 吳俊億
Jean-Yi Wu
論文名稱: 軸流風扇設計軟體之研發
指導教授: 林唯耕
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 原子科學院 - 工程與系統科學系
Department of Engineering and System Science
論文出版年: 2001
畢業學年度: 89
語文別: 中文
論文頁數: 158
中文關鍵詞: 軸流風扇性能曲線升力係數摩擦係數弦節比翼型
外文關鍵詞: NACA
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  • 風扇是目前最普遍被用來作為散熱系統的裝置之一,在現今電腦急速發展下,CPU的熱功率大為增加,為了有效增加散熱效率,除了開發新的散熱方法,增加散熱片和風扇的效率更顯得重要。風扇依其作功原理可區分成二種型式:(一)軸流扇(二)離心扇。依其翼型形狀又可細分成數種型式,但一般所使用翼型形狀主要以NACA65系列翼型和平板翼型為主。本研究針對軸流風扇,經由理論推導及經驗模式建立風扇翼型及風扇外型,進而求取其性能曲線。
    研究方法以理論推導和實驗驗證並行。先以理論推導,建立理論模式計算風扇各諸元,進而透過Visual Basic開發出風扇設計界面。再者則以實驗驗證其準確性,由風扇程式介面所輸出的資料,經由CAD軟體處理,繪製出風扇立體圖,再由CAM軟體做加工路徑處理,最後經由雕刻機的控制器讀取此加工檔,透過雕刻機的加工完成風扇實體,此實體再經由風洞測試來驗證本風扇設計理論模式。

    透過這一連串的處理步驟,目的在設計所需性能之風扇外型,使用者只需透過程式設計界面的操作,便能設計出所需性能的風扇。


    頁次 致謝 Ⅰ 摘要 Ⅱ 目錄 Ⅲ 表目錄 Ⅶ 圖目錄 XI 第一章 緒論 1 1.1 簡介 1 1.2 風扇的基本構造 2 1.3 風扇各項諸元 3 1.4風扇移熱原理 5 1.4.1 風扇移熱原理 5 1.4.2 風扇性能曲線 7 1.5 風扇效率 8 1.6 研究目的 9 1.7 研究方法及步驟 10 第二章 理論模式 14 2.1 流體對靜止翼列的作用 14 2.2 旋轉翼列對流體的作用 18 2.3 無摩擦阻力之葉片計算 22 2.4 含摩擦阻力之葉片計算 26 2.5 軸流風扇葉片之翼型建立 28 2.6 風扇效率計算 31 第三章 軸流風扇設計技術之說明 34 3.1 風扇定律 34 3.2 設計參數 35 3.3 軸向速度分佈 38 3.4 渦漩速度分佈 40 3.5 弦長設定 43 3.6 弓角設定 45 3.7 干擾係數 49 第四章 實驗之裝置與實驗步驟 52 4.1 實驗目的 52 4.2 實驗裝置設備之介紹 52 4.2.1 CNC雕刻機 52 4.2.2 風洞測試系統 55 4.3 風洞測試系統測試原理 60 4.3.1 風量之計算 60 4.3.2 全壓、靜壓及動壓之計算 61 4.4 實驗步驟 63 第五章 實驗結果與討論 65 5.1 實驗之待測風扇性能及規格 65 5.2 程式之準確性 108 5.3 程式之修正 110 5.4 理論值與實驗值之差異與討論 113 第六章 結論 118 附錄A 翼型之建構 120 附錄B 軸流風扇設計程式之操作手冊 130 附錄C 符號說明 148 參考文獻 157

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