瑞士卷復熱器熱傳增強之性能設計分析與測試

以微渦輪引擎為載具的先進微電力或微動力系統，在講求微小化、高功率密度之同時，也要求高效率以節省能源，來因應化石能源短缺的困境，因此利用餘熱回收之復熱式循環系統是高效率微渦輪引擎之基礎，而影響系統效率最關鍵的因素，就是復熱器的效能，與壓損等性能表現。本研究乃針對一個創新且具專利優勢的瑞士卷復熱器，進行其熱傳增強設計分析與測試。瑞士卷復熱器基本上為表面型之逆向渦流平板熱交換器，是由兩片平板互相捲繞而成，此將產生兩個方形截面之同心流道，具有低壓損、高效能的特性；增加其圈數可增加其效能，而增加圈數也將增加其體積，因此為達高效能、體積小之要求，本研究擬以棋盤式流道及內部結構之設計來增加瑞士卷復熱器之熱傳面積，進而提昇其熱傳效能，研究包括瑞士卷復熱器之熱傳增強性能設計與性能特徵分析，並建立三維數值模型，探討流道分割之數目、大小與細部結構對效能與壓損之影響，以及質量流率、流體比熱、熱傳單元等參數在性能設計上之角色；然後透過復熱器之熱性能測試，以實驗驗證性能設計之正確性，並從流道內溫度、壓力的變化，探究熱流現象與熱傳增強等方法，對低壓損、高效能之瑞士卷復熱器性能改善與微渦輪機效率提升將有莫大助益。

系統編號:PB10007-7230
原計畫編號:NSC100-2221-E182-053-MY2