全國中小學科展

破風者-紊流與噪聲之流體力學探討

科展類別
全國中小學科展作品
屆次
第60屆--民國109年
科別
物理與天文學科
得獎情形
佳作
學校名稱
新北市立明德高級中學
指導老師
林步剛;蔡明哲
作者
吳泓陞;林皇佳;黃龢
關鍵字
轉動力學,氣動聲學,流體力學

摘要或動機

台灣綠能發展目前為能源界顯學,台灣為季風氣候,有得天獨厚的風場條件,然風機扇葉產生之低頻噪聲卻會對居民造成身心健康的影響。本研究嘗試研究扇葉噪聲之物裡蘊含,並以實作及模擬雙管齊下之方式,研究風機噪聲之行為特徵,實作實驗以自製之兩款風洞及四組扇葉,確實觀測到紊流,且與模擬圖形相似,並透過傅立葉轉換方法,得出噪聲強度最高處落於低頻。而模擬結果顯示,風機噪聲與紊流強度高度相關,且在攻角上升的情況下,會有愈大的紊流強度及噪聲,但商用型確有攻角上升,紊流與噪聲下降之情形。最後根據實驗結果比較改良,設計出自製創新型扇葉,其垂直最用力皆優於前列四款,且產出較低的噪聲強度,尤其在高攻角條件之下減噪效果更佳。


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