瑞士卷復熱器熱傳增強設計: 蜂巢結構之性能分析與測試

以微渦輪引擎為載具的先進微小型電力或動力系統，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，利用蜂巢式結構與流道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，本研究擬以蜂巢式結構與流道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，研究包括蜂巢式結構之熱傳增強性能設計與分析，建立三維數值模型，探討蜂巢單元幾何大小、冷熱流道數目與配置對瑞士卷復熱器效能與壓損之影響，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；然後透過蜂巢式平板熱交換器與瑞士卷復熱器之熱性能測試，以實驗驗證性能設計之正確性，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:PB10907-2461
原計畫編號:MOST109-2221-E182-029