臺灣博碩士論文加值系統

飲食在東西方有著明顯的地區與文化差異，烹飪亦是，進而影響到烹飪器具，甚至是爐具。瓦斯爐是一種加熱食物的器具，在這個科技進步快速且注重安全與效率的現今，瓦斯爐的加熱、防空燒、智能控制…等功能越來越多樣。因此想要設計一個更符合亞洲人烹飪習慣的智能瓦斯爐，如果將更能調控火焰大小的雙環爐頭，來搭配智能控制的科技，以達到亞洲人多樣的烹飪方式，對使用者而言勢必更加安全與便利。本論文為配有智能控制之雙環瓦斯爐頭，將進行設計發展、改善與研究，研究過程將藉由電腦輔助設計軟體與電腦輔助工程軟體來探討與改善雙環瓦斯爐的混氣與出氣問題。

Noticeable regional and cultural diversities between the East and West diets are observed, and so is the culinary art. This diversity gives quite an impact on kitchen utensils, among which gas stoves are a good example. Since the advanced techonogy, safty and efficiency is valued in the current socity, the heating performance, flame safety devices, intelligent control of gas burning stoves are coming in variety. An intelligent controling gas burning stove seems to be necessary for Asian cooking styles. It would be more convenient and safer if a gas stove with the function of intelligent controling double ring burner flaming. This study is to investigate the designing, developing and improving of the intelligent controling gas burning stove. Computer aided design softwares and computer aided engineering softwares have been implemented to examine and ameliorate the mixed gas related problems from using double ring burners.

目錄
摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 X
圖目錄 XI
第一章 緒論 1
1-1研究背景 1
1-2研究動機與目的 3
1-3 研究方法與範圍 5
1-4論文架構 5
1-5研究流程 7
第二章 文獻探討 8
2-1燃氣燃燒原理與特性 8
2-1-1燃氣的熱值 8
2-1-2燃燒反應式 10
2-1-3燃燒理論空氣量 12
2-1-4燃燒過剩空氣值 14
2-2 燃燒方式種類與現象 14
2-2-1瓦斯器具的燃燒方式種類 14
2-2-2燃燒時各種現象 20
2-2-3火焰的顏色與溫度 26
2-3燃氣的種類 27
2-4基礎理論 27
2-4-1質量守恆定律 27
2-5有限體積法分析 28
2-5-1有限體積法的基礎概念 28
2-5-2 ANSYS CFX軟體介紹 28
2-5-3 ANSYS CFX收斂標準 30
2-6 廚房用瓦斯爐具簡介 32
2-6-1爐具燃燒系統 32
2-6-2爐具材質 34
2-6-3爐頭火焰形式 34
2-6-4爐頭混氣腔室 35
2-6-5國內外瓦斯爐具市場調查 36
第三章 研究方法 38
3-1研究流程 38
3-2模擬數值定義與說明 39
3-2-1概念發展與流程 39
3-2-2模擬數值定義與說明 44
3-2-3瓦斯爐內環與外環之模擬數值定義 47
3-3原始設計模擬分析-瓦斯爐內環 50
3-3-1原始設計-瓦斯爐內環之氣道 50
3-3-2原始設計-速度分佈圖 51
3-3-3原始設計-內流場線圖 52
3-3-4原始設計-單位出口流量表與出口速度分佈簡化圖 52
3-3-5原始設計-丙烷濃度分佈 55
3-4原始設計模擬分析-瓦斯爐外環 57
3-4-1原始設計-瓦斯爐外環之氣道 57
3-4-2原始設計-速度分佈圖 58
3-4-3原始設計-內流場線圖 59
3-4-4原始設計-單位出口流量表與速度分佈簡化圖 59
3-4-5原始設計-丙烷濃度分佈 61
3-5原始設計-封孔分析-瓦斯爐外環 63
3-5-1原始設計-封孔分析1-封孔位置、內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 64
3-5-2原始設計-封孔分析2-封孔位置、內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 66
3-5-3原始設計-封孔分析3-封孔位置、內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 68
3-5-4原始設計-封孔分析4-封孔位置、內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 70
3-5-5原始設計-封孔分析5-封孔位置、內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 72
3-5-6原始設計-封孔分析6-封孔位置、內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 74
3-5-7原始設計-封孔分析7-封孔位置、內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 76
3-5-8原始設計-封孔分析8-封孔位置、內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 78
3-5-9原始設計-封孔分析-統整與小結 80
3-6設計變更1模擬分析-瓦斯爐外環 82
3-6-1設計變更1-未封孔-內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 84
3-6-2設計變更1-封孔分析1-封孔位置、內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 86
3-6-3設計變更1-封孔分析2-封孔位置、內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 88
3-6-4設計變更1-封孔分析3-封孔位置、內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 90
3-6-5設計變更1-封孔分析4-封孔位置、內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 92
3-6-6設計變更1-封孔分析5-封孔位置、內流場線圖、單位出口流量表與速度分佈簡化圖 94
3-6-7設計變更1-封孔分析-統整與小結 96
3-7設計變更2模擬分析-瓦斯爐外環 99
3-7-1設計變更2-未封孔-速度分佈圖 103
3-7-2設計變更2-未封孔-內流場線圖 104
3-7-3設計變更2-未封孔-單位出口流量表與速度分佈簡化圖 104
3-7-4設計變更2-未封孔-丙烷濃度分佈圖 106
3-7-5原始設計與設計變更2-統整與小結 108
3-8設計變更3模擬分析-瓦斯爐內環 109
3-8-1設計變更3 -速度分佈圖 112
3-8-2設計變更3 -內流場線圖 113
3-8-3設計變更3 -單位出口流量表與速度分佈簡化圖 113
3-8-4設計變更3未封孔-丙烷濃度分佈與單位出口流量表 115
3-8-5原始設計與設計變更3-統整與小結 116
3-9模型打樣實際測試 117
3-9-1燃燒測試-原始設計 117
3-9-2燃燒測試-設計變更 123
第四章 研究結果與討論 129
第五章 結論與建議 130
5-1結論 130
5-2建議 130
參考文獻 131
中文文獻 131
網頁文獻 132

表目錄
表2- 1常見單一燃氣熱值[1] 9
表2- 2燃氣燃燒反應式[3] 11
表2- 3理論空氣量與燃燒時的耗氧量[21] 13
表2- 4火焰顏色之溫度值[6][22] 26
表2- 5國內外瓦斯爐具市場調查 36
表3-1燃氣換算表 46
表3-2瓦斯爐內、外環模擬數值 48
表3- 3原始設計封孔編號與標準差統整 80
表3- 4原始設計與設計變更1之變動處 82
表3- 5設計變更1封孔編號與標準差統整 96
表3- 6設變1與設變2-入氣口面積差異 99
表3- 7設變1與設變2-內流道曲度調整比較 100
表3- 8設變1與設變2-焰火孔面積比較 102
表3- 9原始設計與設變3-入氣口面積差異 109
表3- 10原始設計與設變3焰火孔面積比較 111

圖目錄
圖1- 1英國B廠 GHU60TGC LPG [10] 2
圖1- 2美國W廠 GMF7522IXL [13] 2
圖1- 3台灣S廠 G2922AGB [17] 3
圖1- 4 S廠 智能爐頭 [17] 4
圖1- 5 L廠 內焰爐 [19] 4
圖1- 6研究流程圖 7
圖2- 1紅火式[21] 15
圖2- 2半本生式[21] 16
圖2- 3本生式[21] 18
圖2- 4火焰燃燒的結構[1] 18
圖2- 5燃燒原理[1] 19
圖2- 6全一次空氣式 20
圖2- 7正常的燃燒現象[21] 21
圖2- 8回火現象[21] 23
圖2- 9浮火現象[21] 24
圖2- 10黃端火焰[21] 25
圖2- 11瓦斯爐混氣流場之收斂 32
圖2- 12瓦斯爐台構造[15] 33
圖2- 13爐頭火焰的形式 34
圖2- 14 H廠SC-2007S 35
圖2- 15 S廠 G-2511KGB 35
圖2- 16 B廠 NGM8656UC [11] 37
圖2- 17 B廠 GHU60TGC [10] 37
圖2- 18 W廠 GMF7522IXL [13] 37
圖2- 20 S廠 G2928G [17] 37
圖2- 21 L廠 RB-202GH [19] 37
圖3- 1草圖1 39
圖3- 2草圖2 39
圖3- 3草圖3 40
圖3- 4草圖4 40
圖3- 5草圖5 40
圖3- 6草圖6 40
圖3- 7數位模型1 41
圖3- 8數位模型2 41
圖3- 9數位模型3 41
圖3- 10數位模型4 41
圖3- 11數位模型5 41
圖3- 12數位模型6 41
圖3- 13數位模型7 42
圖3- 14數位模型8 42
圖3- 15數位模型9 42
圖3- 16數位模型10 42
圖3-17原始設計 43
圖3-18原始設計之爆炸圖與其物件名稱 43
圖3-19瓦斯爐內環外環燃氣輸入口與入氣口 49
圖3-20瓦斯爐內環之內流道 50
圖3-21原始設計-內環-速度分佈 51
圖3-22原始設計-內環-速度分佈(上視) 51
圖3-23原始設計-內環-內流場線圖 52
圖3-24內環出口編號 52
圖3- 25原始設計-內環孔A之出口流量 53
圖3- 26原始設計-內環孔B之出口流量 53
圖3- 27原始設計-內環出口速度分佈簡化圖 54
圖3- 28原始設計-內環丙烷濃度分佈 55
圖3- 29原始設計-內環丙烷濃度分佈(上視圖) 55
圖3- 30原始設計-內環丙烷濃度分佈輪廓圖 56
圖3- 31原始設計-內環丙烷濃度分佈輪廓(上視圖) 56
圖3- 32原始設計-瓦斯爐外環之內流道 57
圖3- 33原始設計-外環速度分佈 58
圖3- 34原始設計-外環速度分佈(上視) 58
圖3- 35原始設計-外環內流場線圖 59
圖3- 36外環出口編號 59
圖3- 37原始設計-外環出氣口流量表 60
圖3- 38原始設計-外環出口速度分佈簡化圖 60
圖3- 39原始設計-外環丙烷濃度分佈 61
圖3- 40原始設計-外環丙烷濃度分佈輪廓(上視圖) 61
圖3- 41原始設計-外環丙烷濃度分佈輪廓(上視圖) 62
圖3- 42數位模型封孔示意圖 63
圖3- 43整流板洞口編號 63
圖3- 44原始設計-封孔分析1-封孔位置圖 64
圖3- 45原始設計-封孔分析1-內流場線圖 64
圖3- 46原始設計-封孔分析1-單位出口流量表 65
圖3- 47原始設計-封孔分析1-速度分佈簡化圖 65
圖3- 48原始設計-封孔分析2-封孔位置圖 66
圖3- 49原始設計-封孔分析2-內流場線圖 66
圖3- 50原始設計-封孔分析2-單位出口流量表 67
圖3- 51原始設計-封孔分析2-速度分佈簡化圖 67
圖3- 52原始設計-封孔分析3-封孔位置圖 68
圖3- 53原始設計-封孔分析3-內流場線圖 68
圖3- 54原始設計-封孔分析3-單位出口流量表 69
圖3- 55原始設計-封孔分析3-速度分佈簡化圖 69
圖3- 56原始設計-封孔分析4-封孔位置圖 70
圖3- 57原始設計-封孔分析4-內流場線圖 70
圖3- 58原始設計-封孔分析4-單位出口流量表 71
圖3- 59原始設計-封孔分析4-速度分佈簡化圖 71
圖3- 60原始設計-封孔分析5-封孔位置圖 72
圖3- 61原始設計-封孔分析5-內流場線圖 72
圖3- 62原始設計-封孔分析5-單位出口流量表 73
圖3- 63原始設計-封孔分析5-速度分佈簡化圖 73
圖3- 64原始設計-封孔分析6-封孔位置圖 74
圖3- 65原始設計-封孔分析6-內流場線圖 74
圖3- 66原始設計-封孔分析6-單位出口流量表 75
圖3- 67原始設計-封孔分析6-速度分佈簡化圖 75
圖3- 68原始設計-封孔分析7-封孔位置圖 76
圖3- 69原始設計-封孔分析7-內流場線圖 76
圖3- 70原始設計-封孔分析7-單位出口流量表 77
圖3- 71原始設計-封孔分析7-速度分佈簡化圖 77
圖3- 72原始設計-封孔分析8-封孔位置圖 78
圖3- 73原始設計-封孔分析8-內流場線圖 78
圖3- 74原始設計-封孔分析8-單位出口流量表 79
圖3- 75原始設計-封孔分析8-速度分佈簡化圖 79
圖3- 76原始設計未封孔與封孔分析8 -單位出口流量比較表 81
圖3- 77設計變更1-未封孔-內流場線圖 84
圖3- 78設計變更1-未封孔-單位出口流量表 85
圖3- 79設計變更1-未封孔-單位出口速度分佈簡化圖 85
圖3- 80設計變更1-封孔分析1-封孔位置 86
圖3- 81設計變更1-整流板封孔分析1-內流場線圖 86
圖3- 82設計變更1-封孔分析1-單位出口流量表 87
圖3- 83設計變更1-封孔分析1-速度分佈簡化圖 87
圖3- 84設計變更1-封孔分析2-封孔位置 88
圖3- 85設計變更1-封孔分析2-內流場線圖 88
圖3- 86設計變更1-封孔分析2-單位出口流量表 89
圖3- 87設計變更1-封孔分析2-速度分佈簡化圖 89
圖3- 88設計變更1-封孔分析3-封孔位置 90
圖3- 89設計變更1-封孔分析3-內流場線圖 90
圖3- 90設計變更1-封孔分析3-單位出口流量表 91
圖3- 91設計變更1-封孔分析3-速度分佈簡化圖 91
圖3- 92設計變更1-封孔分析4-封孔位置 92
圖3- 93設計變更1-封孔分析4-內流場線圖 92
圖3- 94設計變更1-封孔分析4-單位出口流量表 93
圖3- 95設計變更1-封孔分析4-速度分佈簡化圖 93
圖3- 96設計變更1-封孔分析5-封孔位置 94
圖3- 97設計變更1-封孔分析5-內流場線圖 94
圖3- 98設計變更1-封孔分析5-單位出口流量表 95
圖3- 99設計變更1-封孔分析5-速度分佈簡化圖 95
圖3- 100原始設計(未封孔)與設變1(未封孔)- 單位出口流量比較表 97
圖3- 101原始設計(未封孔)與設變1封孔分析5-單位出口流量比較表 97
圖3- 102原設(未封孔)、原設封孔分析8、設變1(未封孔)與設變1封孔分析5-單位出口流量比較表 98
圖3- 103設變1與設變2-入氣口面積差異 99
圖3- 104圖設變1與設變2-內流道曲度調整比較 101
圖3- 105設變1與設變2-前視剖面比較 101
圖3- 106設變1與設變2-側視剖面比較 102
圖3- 107設計變更2-未封孔-速度分佈圖 103
圖3- 108設計變更2-未封孔-速度分佈圖(上視) 103
圖3- 109設計變更2-未封孔-內流場線圖 104
圖3- 110設計變更2-未封孔-孔A-單位出口流量表 104
圖3- 111設計變更2-未封孔-孔B-單位出口流量表 105
圖3- 112設計變更2-未封孔-速度分佈簡化圖 105
圖3- 113設計變更2-未封孔-丙烷濃度分佈圖 106
圖3- 114設計變更2-未封孔-丙烷濃度分佈圖(上視圖) 106
圖3- 115設計變更2-未封孔-丙烷濃度分佈輪廓圖 107
圖3- 116設計變更2-未封孔-丙烷濃度分佈輪廓圖(上視圖) 107
圖3- 117原始設計與設變2-單位出口流量比較表 108
圖3- 118原始設計與設變3入氣口面積差異 109
圖3- 119原始設計與設變3前視剖面比較圖 110
圖3- 120原始設計與設變3側視剖面比較圖 110
圖3- 121設計變更3-速度分佈圖 112
圖3- 122設計變更3-速度分佈圖(上視) 112
圖3- 123設計變更3-內流場線圖 113
圖3- 124設計變更3孔A-單位出口流量表 113
圖3- 125設計變更3孔B-單位出口流量表 114
圖3- 126設計變更3-速度分佈簡化圖 114
圖3- 127設計變更2未封孔-丙烷濃度分佈圖 115
圖3- 128設計變更3-丙烷濃度分佈輪廓圖 115
圖3- 129原始設計與設變3孔A-單位出口流量比較表 116
圖3- 130原始設計與設變3孔B-單位出口流量比較表 116
圖3- 131原始設計-內環燃燒測試(平視)-1 117
圖3- 132原始設計-內環燃燒測試(平視)-2 117
圖3- 133原始設計-內環燃燒測試(仰角)-1 118
圖3- 134原始設計-內環燃燒測試(仰角)-2 118
圖3- 135原始設計-外環燃燒測試(平視)-1 119
圖3- 136原始設計-外環燃燒測試(平視)-2 119
圖3- 137原始設計-外環燃燒測試(仰角)-1 120
圖3- 138原始設計-外環燃燒測試(仰角)-2 120
圖3- 139原始設計內外環燃燒測試(平視)-1 121
圖3- 140原始設計內外環燃燒測試(平視)-2 121
圖3- 141原始設計內外環燃燒測試(仰角)-1 122
圖3- 142原始設計內外環燃燒測試(仰角)-2 122
圖3- 143設計變更內環燃燒測試(平視)-1 123
圖3- 144設計變更內環燃燒測試(平視)-2 123
圖3- 145設計變更內環燃燒測試(仰角)-1 124
圖3- 146設計變更內環燃燒測試(仰角)-2 124
圖3- 147設計變更外環燃燒測試(平視)-1 125
圖3- 148設計變更外環燃燒測試(平視)-2 125
圖3- 149設計變更外環燃燒測試(仰角)-1 126
圖3- 150設計變更外環燃燒測試(仰角)-2 126
圖3- 151設計變更內外環燃燒測試(平視)-1 127
圖3- 152設計變更內外環燃燒測試(平視)-2 127
圖3- 153設計變更內外環燃燒測試(仰角)-1 128
圖3- 154設計變更內外環燃燒測試(仰角)-2 128

參考文獻
中文文獻
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