研究生: |
王士文 Shih-Wen Wang |
---|---|
論文名稱: |
微型毛細泵吸環路之蒸發區微流道設計與研製 Design and Fabrication of Microchannel in Evaporator for Micro-Capillary-Pumped-Loop |
指導教授: |
林唯耕
Wei-Keng Lin 曾繁根 Fan-Gang Tseng |
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: | 2005 |
畢業學年度: | 93 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 74 |
中文關鍵詞: | 微型毛細泵吸環路 、微流體 、微冷卻器 、微機電 、毛細壓差 |
外文關鍵詞: | Micro-CPL, Micro Fluid, Micro Cooler, MEMS, Capillary Pressure, Nozzle-Diffuser |
相關次數: | 點閱:2 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 |
近年來在微流體應用當中,由於微機電系統製程上的精進,利用縮小微流道尺寸,使流體藉由毛細力來帶動整個系統循環,達到被動式運作的目的。在這些採用自然力的被動式微流體系統中,探討其液氣介面或液固介面間表現的行為是主要的重點。
本研究主要針對微型毛細泵吸環路(Micro-CPL)之蒸發區做肋骨微流道設計,此蒸發區同時可應用於微型甲醇燃料電池(Micro-DMFC)之反應區當中。上述兩個系統要能正常運作,流體必須先克服階梯障礙,使流體能順利帶進蒸發區。之後當液體受熱產生蒸氣時,蒸發區產生之背壓回推液體,期望藉由前端肋骨結構密集排列設計,利用毛細力或漸縮漸擴(Nozzle-Diffuser)效應阻擋其回推。最後蒸氣產生處留一空間(Chamber),使其能往蒸氣流道方向帶出。
本實驗設計一大小為6mm×5mm之蒸發區結構,針對前端不同間隙之肋骨結構以及不同深度所產生的深寬比(Aspect Ratio)差異,對其液體流進蒸發區速度,抵抗氣體回衝能力,以及佈滿蒸發區時間做比較分析。
1.F.J. Stenger, NASA TM X-1310, 1966.
2.Dickey, J.T. , and Peterson G.P. , 1994,”Experimental and Analytical Investigation of a Capillary Pumped Loop,”Journal of Thermophysics and Heat Transfer, Vol 8, No. 3, pp. 602-607.
3.Kirshberg, J., Yerkes, K., and Liepmann, D., 1999 “Micro-Cooler for Chip-Level Temperature Control,” SAE Aerospace Power Systems Conference, P-341.
4.Jeffrey Kirshberg, Kirk Yerkes, Dorian Liepmann and David Trebotich” Cooling effect of a MEMS based micro capillary pumped loop for chip-lever temperature control”,ASME,2000.
5.http://www.cs.wright.edu/people/faculty/sthomas/microcpl.html
6.L. Meyer, S. Dasgupta, D. Shaddock, J. Tucker, R. Fillion, P. Bronecke,L. Yorinks, and P. Kraft”A Silicon-Carbide Micro-Capillary Pumped Loopfor Cooling High Power Devices ”,IEEE,2003.
7.Jr-Hung Tsai and Liwei Lin,”A Thermal-Bubble-Actuated
Micronozzle-DiffuserPump”,J.MICROELECTROMECHANICAL SYSTEMS, VOL. 11, NO. 6, DECEMBER 2002.
8.Rebecca J Jackman, Tamara M Floyd, Reza Ghodssi,Martin A Schmidt and Klavs F Jensen,” Microfluidic systems with on-line UV detection fabricated in photo definable epoxy”, J. Micromech. Microeng. 11 (2001) 263–269.
9.A. Faghri, Heat Pipe Science and Technology, Taylor and Francis, New York, 1984.
10.R.D. Blevins, Applied Fluid Dynamics Handbook, Van Nostrand Reinhold Company, New York,1984
11.莊昀儒,”微型高分子材料單石熱汽泡式微液滴產生系統之研發”,國立清華大學博士論文,p103,2003.
12.陳紹文, ”微小化毛細泵吸環路應用於電子構裝散熱之設計研發與效能分析”, 國立清華大學碩士論文,2000
13.鄭仁豪, ”微液滴衝擊式冷卻回收系統之微流道液體回收裝 置”,國立清華大學碩士論文,p60-61,2002.
14.程榮勝, ”應用於微型冷卻系統以及微型燃料電池之反應區流體處理”,國立清華大學碩士論文,2004