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Microgroove Structure For Controlling Frost Nucleation and Manufacturing Method Thereof
(2019-01-31)
Ming-Chang Lu
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Ching-Wen Lo
The present disclosure illustrates a microgroove structure for controlling frost nucleation, and the microgroove structure has a substrate which has a non-rough surface. The non-rough surface has one or more microgrooves extending along a first direction. The microgroove structure for controlling frost nucleation has nice anti-icing and deicing performances.
以矽奈米線陣列增強冷凝熱傳
(2016)
呂明璋
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Ming-Chang Lu
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國立交通大學機械工程學系（所）
以矽奈米線陣列增強冷凝熱傳
(2014)
呂明璋
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Ming-Chang Lu
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國立交通大學機械工程學系（所）
以矽奈米線陣列增強冷凝熱傳
(2015)
呂明璋
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Ming-Chang Lu
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國立交通大學機械工程學系（所）
應用奈米晶體增強太陽熱能系統之能量儲存
(2012)
呂明璋
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Ming-Chang Lu
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國立交通大學機械工程學系（所）
太陽熱能熱發電系統可以將太陽光儲存為熱能使其供給無太陽光時之發電需求，故太陽熱能熱發電系統是一種很有前途的可再生能源資源。目前太陽熱能發電系統之儲能容量受限於其低比熱容的工作流體，這導致其需要一個尺寸相當巨大的儲能槽。此一巨大尺寸儲能槽，限制此太陽熱能發電系統應用在一些土地較小的國家，例如：台灣。同時，通常潛熱的值高於固體感熱，故以潛熱儲存熱能之效率高於應用固體材料的感熱。通過將奈米粒子嵌入到工作流體中並擷取其潛熱，我們可以大大提高此工作流體的有效熱容。在這個計畫中，我們將合成鋁鍺合金（鋁 69.7 ％和鍺30.3 ％）奈米粒子 (熔點為424 C)，並以此奈米粒子的潛熱來增加工作流體的有效熱容量。目前的太陽能熱發電廠使用熔鹽作為工作流體，其比熱容量約為1.2 kJ/kg-K。通過加入約10 ％的鋁鍺合金奈米顆粒進入熔鹽，其比熱容可由1.21 kJ/kg-K 增加到約12 kJ/kg-K。此方法可以有效增加太陽熱能發電系統之熱能儲存，將來更可以應用於改善全世界之太陽熱能發電廠之熱能儲存。
應用微奈米結構增強沸騰熱傳
(2011)
呂明璋
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Ming-Chang Lu
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國立交通大學機械工程學系（所）
沸騰是一個常見的相變化過程。由於其有效的熱傳特性，沸騰熱傳已被廣泛應用於能源系統中。例如全世界大約百分之四十的熱機(heat engines)利用朗肯循環(Rankine cycle)。沸騰熱傳的效用被臨界熱通量(Critical Heat Flux)與熱傳導係數(Heat Transfer Coefficient)所決定。臨界熱通量決定熱機的最大產生電力而熱傳導係數決定沸騰熱傳的有效性。儘管已經有很多的研究致力於提升沸騰熱傳的性能，目前實驗所得到的最高的臨界熱通量與熱傳導系數還是比根據動力學所預測的理論計算最大值低許多。此外由於沸騰是一個相當複雜的物理現象，研究學者們對於產生臨界熱通量的物理機制還不是完全了解。本研究計畫將學習在覆蓋微\奈米線陣列的表面上的池沸騰現象。由於此微奈米線陣列可以提供很大的毛細力，理論上在此表面上應可得到較高的臨界熱通量。此外本計畫將藉由改變微\奈線的大小及形狀，有系統的檢驗臨界熱通量產生的物理機制。本計畫另提出一多尺度的流體系統用以提升沸騰熱傳的效能。此多尺度的流體系統包含一微尺度流體管道陣列與另一微\奈米線副陣列。此微尺度流體管道陣列可以減少此系統的流體阻力，同時此微\奈米線副陣列可以提供大的毛細力。此設計理論上可以提升此系統的最大毛細限(Capillary Limit)因而可以提高沸騰熱傳的臨界熱通量。此外此多尺度流體系統將產生許多的微尺度空穴於此微管道的交界處，此大量的微尺度空穴可以作為沸騰所需的表面空穴，因此在此表面應可提高其熱傳導係數。由於以上原因，此多尺度流體系統應可提高沸騰熱傳的臨界熱通量與熱傳導係數。
應用微奈米結構增強沸騰熱傳
(2012)
呂明璋
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Ming-Chang Lu
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國立交通大學機械工程學系（所）
沸騰由於其過程伴隨著液氣等溫相變與相對大的液氣變化潛熱是一個非常有效的熱傳機制，故沸騰熱傳目前廣泛應用於全世界各種熱循環系統中，沸騰之臨界熱通量(CHF) 與熱傳系數(HTC)決定了此機制的最大熱傳量與沸騰熱傳之有效性，在此計畫中我們將提出一嶄新之微/奈米線陣列多尺度結構，此結構可以同時保有高的毛細限(capillary limit)，並能控制沸騰之流體不穩定限(hydrodynamic limit)，我們將應用此微/奈米線陣列多尺度結構來驗證我們之前所提之CHF 假說，此假說可以解決幾十年來學界對沸騰CHF 之辯論，進而我們將應用此微/奈米線陣列多尺度結構來控制CHF 並提升沸騰之CHF 與HTC。
應用微奈米結構增強沸騰熱傳
(2010)
呂明璋
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Ming-Chang Lu
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國立交通大學機械工程學系（所）
沸騰是一個常見的相變化過程。由於其有效的熱傳特性，沸騰熱傳已被廣泛應用於能源系統中。例如全世界大約百分之四十的熱機(heat engines)利用朗肯循環(Rankine cycle)。沸騰熱傳的效用被臨界熱通量(Critical Heat Flux)與熱傳導係數(Heat Transfer Coefficient)所決定。臨界熱通量決定熱機的最大產生電力而熱傳導係數決定沸騰熱傳的有效性。儘管已經有很多的研究致力於提升沸騰熱傳的性能，目前實驗所得到的最高的臨界熱通量與熱傳導系數還是比根據動力學所預測的理論計算最大值低許多。此外由於沸騰是一個相當複雜的物理現象，研究學者們對於產生臨界熱通量的物理機制還不是完全了解。本研究計畫將學習在覆蓋微\奈米線陣列的表面上的池沸騰現象。由於此微奈米線陣列可以提供很大的毛細力，理論上在此表面上應可得到較高的臨界熱通量。此外本計畫將藉由改變微\奈線的大小及形狀，有系統的檢驗臨界熱通量產生的物理機制。本計畫另提出一多尺度的流體系統用以提升沸騰熱傳的效能。此多尺度的流體系統包含一微尺度流體管道陣列與另一微\奈米線副陣列。此微尺度流體管道陣列可以減少此系統的流體阻力，同時此微\奈米線副陣列可以提供大的毛細力。此設計理論上可以提升此系統的最大毛細限(Capillary Limit)因而可以提高沸騰熱傳的臨界熱通量。此外此多尺度流體系統將產生許多的微尺度空穴於此微管道的交界處，此大量的微尺度空穴可以作為沸騰所需的表面空穴，因此在此表面應可提高其熱傳導係數。由於以上原因，此多尺度流體系統應可提高沸騰熱傳的臨界熱通量與熱傳導係數。
超疏水表面之滴狀冷凝
(2013)
呂明璋
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Ming-Chang Lu
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國立交通大學機械工程學系（所）
超高及可調熱傳之無定型聚合物奈米纖維
(2015)
呂明璋
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Ming-Chang Lu
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國立交通大學機械工程學系（所）
超高及可調熱傳之無定型聚合物奈米纖維
(2016)
呂明璋
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Ming-Chang Lu
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國立交通大學機械工程學系（所）