課程資訊
課程名稱
二相流
TWO-PHASE FLOW 
開課學期
95-2 
授課對象
工學院  機械工程學研究所  
授課教師
陳瑤明 
課號
ME7150 
課程識別碼
522 M4170 
班次
 
學分
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期二6,7,8(13:20~16:20) 
上課地點
工綜205 
備註
總人數上限:40人 
 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
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課程概述

1.二相流簡介
  主要介紹沸騰熱傳與氣液雙相流的發展與沸騰的基本模式,包括二相流的基本流場型態,了解沸騰熱傳二相流動對於工業應用。
2.二相流之特性及基本理論
  成核理論為本章之重點,氣泡動力學,介面的不穩定性,蒸汽乾度與空泡分率中主要介紹一些模式和經驗公式。
3.流型分佈及其預測
  介紹二相流流型的形成。此除了會介紹二相流流型外,二相流譜為二相系統各種可能型態的表示圖譜,此流譜有助於我們了解二相流流型轉變之機制。
4.二相流之特性及其應用
  在了解二相流本身的特性及優勢後,對於目前工業界的應用如電子冷卻這方面的應用,發展到什麼程度,下一代的冷卻方式或是不同領域的工業應用是否會有不同,都是一項有趣的課題。
5.池核沸騰熱傳
  會先介紹沸騰的啟始與磁滯作用,池核沸騰的參數效應,池核沸騰的熱傳機制,經驗或半理論公式的發展,成核址密度與成核址間的相互作用,沸騰渾沌與模式發展。
6.流動核沸騰與二相強制對流熱傳
  本節主要說明次冷態核沸騰的機制,和經驗公式。飽和態沸騰與二相強制對流。飽和態沸騰與二相強制對流的經驗公式介紹一些常用的經驗式及後續之修正和核沸騰與二相流對流熱傳的經驗式。
7.二相流動理論模式
  先引入單相流的守恆式再以二相流的局部瞬間守恆式來推廣。局部時間平均的守恆式。一維雙流體模式中的質量、動量、能量守恆式和一維雙流體守恆式特性,一維均質模式和一維漂移通率模式。
8.組合方程式
  主要和介面有密切的關係心包括介面面積密度、介面質量傳遞率、介面動量傳遞率、介面能量傳遞率、各相與管壁的交互作用。二相流的紊流模式。
9.二相流的壓降
  二相流的壓力損失相較於單相是非常大的,通常可以差到1~2個數量級,在此分別介紹均質模式與二相流壓降、雙流體模式與二相流壓降還有次要的二相流壓降。
10.臨界熱通量
  臨界熱通量為一熱傳重要章節,分別介紹池沸騰的臨界熱通量的性模式和次冷態或低蒸汽乾度流動沸騰的臨界熱通量的模式,高蒸汽乾度的臨界熱通量的經驗公式。
11.二相流相似理論
  以二相流的模式進行簡化的分析,利用一般無因次的方式、進行相似理論的推廣所發展出的二相流。
12.二相流之量測技術
  主要介紹如何利用目前發展出來的設備來量測二相流重要參數,包括流率、壓力、壓差、空泡率、乾度和熱傳等。
 

課程目標
使學生具有二相流基本的學理基礎,並具備將課程中所介紹之知識應用到實際二相流之流體機械,或各式二相流系統之工程設計上。 
課程要求
先修課程:流力、熱傳 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
 
參考書目
A.Tong, L. S., and Y. S. Tang. Boiling Heat Transfer and Two-Phase Flow. 2nd ed. Taylor & Francis, 1997.
B.Carey, V. P. Liquid/Vapor Phase-Change Phenomena. NY: Hemisphere Publishing, 1992.
C.Whalley, P.B. “Two-phase Flow and Heat Transfer.” Oxford University Press, Oxford,UK.,1996.
D.Levy, S. Two Phase Flow in Complex Systems. John Wiley and Sons, Inc., 1999.
E.Collier, J. G., and J. Thome. Convective Boiling and Condensation. 3rd edition. NY: McGraw Hill, 1994.
F.潘欽, “沸騰熱傳與雙相流”國立編譯館, 2001年6月初版 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
期中考 
40% 
 
2. 
期末考 
50% 
 
3. 
平時成績 
10% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
2/27  二相流簡介 
第2週
3/06  二相流之特性及基本理論 
第3週
3/13  二相流之特性及其應用 
第4週
3/20  流型分佈及其預測 
第5週
3/27  流動核沸騰與二相強制對流熱傳 
第6週
4/03  (4/5 調整放假)  
第7週
4/10  二相流動理論模式 
第8週
4/17  二相流之熱傳探討I 
第9週
4/24  二相流之熱傳探討II 
第10週
5/01  期中考 
第11週
5/08  二相流力損失之計算 
第12週
5/15  組合方程式 
第13週
5/22  臨界熱通量及其預測 
第14週
5/29  二相流之相似理論I 
第15週
6/05  二相流之相似理論II 
第16週
6/12  二相流之量測技術 
第17週
6/19  (6/19端午節放假) 
第18週
6/26  期末考試(依照學校規定時間)