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海軍官校 船舶機械系 熱流實驗室簡介
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設立目標 海軍氅翔於浩瀚汪洋，因此對於海軍，唯有 徹底的瞭解海，才能在平時與海和平共存， 戰時靠海助一臂之力。
本實驗室設立基於定性為主、定量為輔精神，並預期可達到下列成效： (1)協助學生瞭解流體之靜力特性 (2)協助學生瞭解流體之運動特性 (3)協助學生瞭解流體之動力特性
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儀器簡介 主項裝備共計十二項 流體靜力實驗 流體運動實驗 流體動力實驗 壓力中心實驗裝置 壓力量測實驗裝置 壓力校正實驗裝置
雷諾管流實驗裝置 旋轉雷諾數實驗裝置 渦漩實驗裝置 流線實驗裝置 追蹤粒子量測實驗裝置 流體動力實驗 空蝕實驗裝置 管摩擦實驗裝置 流量量測實驗裝置 橫搖實驗裝置
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壓力中心實驗裝置 實驗目的： 量測不規則形狀容器盛水時所受總壓力與合 力作用（壓力中心）位置。 進階應用： (1)預估船體所受總水壓
(2)預估船體水壓壓力中心位置 (3)預估水壩水壓壓力中心位置
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壓力量測實驗裝置 實驗目的： 量測不同水柱高之垂直＆傾斜連通管中水壓 之錶壓力及絕對壓力值。 進階應用： (1)瞭解不同壓力單位之關係
(2)評估船上管路強度適足率 (3)預估管路補強料之用量
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壓力校正實驗裝置 實驗目的： 藉由已知重量之砝碼與已知截面積之載台， 交互驗證理論與實測壓力值。 進階應用：
(1)瞭解博登(Bordon)壓力與 絕對壓力關係 (2)瞭解校正、修理管路上常 見之博登壓力計方法
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雷諾管流實驗裝置 實驗目的： 觀測不同流速、管徑條件下流場自層流過渡 至紊流之現象。 進階應用： (1)瞭解層流、紊流物理現象
(2)瞭解雷諾數之意義 (3)評估管路供油、水擾動最 低之最佳化之流速
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旋轉雷諾數實驗裝置 實驗目的： 觀測不同內外徑轉速條件下之黏性流場自層 流過渡至紊流之現象。 進階應用： (1)瞭解內外柱轉速於過渡
機制中扮演之角色 (2)瞭解旋轉雷諾數之意義 (3)瞭解流場溫度與過渡現 象發生之關係
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渦漩實驗裝置 實驗目的： 觀測自由與強制渦漩之流場特性及位置－壓 力關係。 進階應用： (1)瞭解常見渦漩之分類
(2)瞭解颱風、龍捲風之結構 (3)瞭解海面漩渦之物理特性
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流線實驗裝置 實驗目的： 瞭解於二維無黏性流場中運動之物體鄰近流 場流線之分佈狀況。 進階應用： (1)瞭解黏性與流線之關係
(2)估算船體附近水流之動態 (3)自行設計減阻船型
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追蹤粒子量測實驗裝置 實驗目的： 觀測於三維黏性流場中流體運動軌跡、流場 速度及渦度分佈狀況。 進階應用： (1)瞭解雷射量測工作原理
(2)瞭解流場邊界條件作用 (3)瞭解光的直進特性 ＊本裝備將於最後詳細說明
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空蝕實驗裝置 實驗目的： 觀測於漸縮－漸闊管中發生之空蝕現象，與 現象發生時不同位置之速度及壓力關係。 進階應用：
(1)瞭解空蝕現象之物理特性 (2)瞭解車葉發生空蝕之原因 (3)估算降低空蝕之車葉轉速
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管摩擦實驗裝置 實驗目的： 觀測於管路中各式彎管、閥件及管路縮張對 流體輸送產生之降壓效應。 進階應用： (1)瞭解管路中水錘現象成因
(2)評估閥件於管路中可用性 (3)設計低能量損耗輸送管路
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流量量測實驗裝置 實驗目的： 比較於管路中之理論流量與實測流量，並藉 此說明浮錘式流量計作用原理。 進階應用： (1)瞭解管路中現行流量測法
(2)瞭解流量與壓力降關係 (3)設計多種不同流量測法
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橫搖實驗裝置 實驗目的： 模擬實船於水面之橫搖運動，並藉此估算週 期與重心高度之關係。 進階應用： (1)瞭解定傾中心意義
(2)瞭解定傾高與舒適性關係 (3)瞭解定傾高與安全性關係
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追蹤粒子量測實驗裝置詳細說明 本裝置藉氬氣雷射(Argon ion laser)光束 照射欲觀測之流場，而置於流場中之感光微
粒可反射部分光束，由於水流會帶動上述感 光微粒，故經由正交攝影機 (CCD camera)拍攝之光點運 動由伺服器同步接收，之後 可分析流體之運動。因雷射 易受光源干擾，故此類裝置多置於暗房。
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本裝置主要由四部分組成： (1)雷射光源： 提供強力單頻光源。 (2)正交攝影機： 擷取影像之數位訊號。 (3)同步器： 固定雷射照射頻率。 (4)伺服器： 同步接收擷取之資料。
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本裝置實際之照相結果：
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本裝置目前可配合本實驗室之旋轉雷諾數等 裝置進行流場分析，於國外亦有藉此觀測多 種不同流場之論文發表（如圖）。 未來在滿足本軍 需求的計畫上， 將配合大型環流 水槽之購置，可 進行潛艇模型之流場分析實測，相信必可提 高潛艦國造之技術能量。
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海軍官校 船舶機械系 感謝您的蒞臨指導
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