本三年期計畫之第三年研究計畫延伸應用本人開發的移位函數法，主 要探討具廣義時變邊界條件二維平板之熱傳導正逆向問題。使用疊加原理 與廣義傅立葉係數求解方式，將二維情況簡化為兩個單一維度問題，並使 用移位函數法，將非齊次邊界的問題轉換成求解具齊次邊界的轉移函數，
最後再利用特徵函數展開法求解轉移函數。針對具時變及空間分佈的線性
狄氏邊界條件，發展出一個能簡單求解的解析解流程，解析解的形式為乘
積與級數，無須作任何積分變換以及對格林函數作微分或積分。舉具體案
例與現有文獻比較，證明本方法的正確性和效率。最後再使用本計畫發展
的方法，探討一般的狄氏邊界條件熱傳導問題。具體而言，第三年研究計
畫已求解具時變邊界條件之二維平板正逆向問題及進行相關熱傳實驗。探
究主題計有：(h)兩邊界絕熱、一邊界等溫及另一邊界具時變二維矩形平板
之正向解析解。(i)假設主題(h)之時變邊界未知，配合實驗量測平板内部
多點隨時間變化的温度數值，利用最小平方法作解析解求得溫度和量測得
溫度差平方和之最小值，逆向估算未知邊界之時變溫度場。(j)四邊均具時
變邊界條件二維矩形平板之正向解析解。本研究成果除了在學術上有學理
的創新突破外，在雷射加工、表面熱處理、加熱爐、建築結構等工程及軍
事設備應用上將有實務應用、並有提升工程技術的具體貢獻。
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參考文獻
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附錄:
Analytical solution of the subsystem B For the subsystem B, the boundary value problem is as follows:
F defined in Eq. (A3), which can be respectively expressed as
Substituting Eqs. (A5)-(A6) back into Eqs. (A1)-(A4), we can obtain:0 To find the solution for the second-order differential equation (A8) with nonhomogeneous boundary conditions (A9), one uses the shifting function method by taking
29 to be specified.
Substituting Eq. (A11) back into Eqs. (A8)- (A10), we can get:
0
Now the associated boundary conditions become:
) Like the derivation procedure, these two shifting functions are determined as
Y and the associated homogeneous boundary conditions:
m(0,)0, m(1,)0. (A17)
Moreover, the initial condition is transformed to be
30 eigenfunctions as
)
Substituting Eq. (A20) into Eq. (A16), multiplying it by mn(Y), and integrating from 0 to 1, one will obtain
Note thatTmnb(0)can be determined from the initial condition of the transformed function defined in Eq. (A19) as
The general solution of equation (A22) with the initial condition above is Tmnb() e mnbTmnb(0) e mnb mnb()d
1
科技部補助專題研究計畫出席國際學術會議心得報告
日期：2019 年 4 月 30 日
一、參加會議經過
兩岸四地激波與複雜流學術研討會原為國立成功大學梁勝明教授(後任職於遠東科 技大學)與中國科學院力學所姜宗林與張德良博士所發起之海峽兩岸研討會，目的在於 促進兩岸學術界在震波(激波)領域之交流。後因參與之專家學者漸增，觸及之領域也越 來越廣，因此擴大為兩岸四地(台灣、中國、香港、澳門)學者專家之交流平台，涵蓋主 題也從震波擴大為複雜流。會議固定每年舉辦，採取一年在中國舉辦，次一年在台、港、
澳擇一地之方式輪辦。在中國舉辦時採取邀請演講之方式，而在台、港、澳舉辦之屆次 則開放投稿。
計畫編號 MOST 107-2221-E-006-129 MOST 107-2221-E-006-214
計畫名稱 具實驗數據之熱傳導問題的逆向分析(III) 自增壓燃燒式磁流獵能裝置研發
出國人員
姓名 吳明勳 服務機構
及職稱
國立成功大學機械系 副教授
會議時間 2019 年 4 月 18 日至
2019 年 4 月 21 日 會議地點 中國貴州銅仁
會議名稱
(中文)2019 年兩岸四地激波與複雜流動學術研討會
(英文)LiangAn-SiDi Workshop on Shock and Complex Flows - 2019
發表題目
(中文)窄槽中火焰加速與轉爆震波過程之震波與反應波交互動態
(英文) Shock and Reaction Front Interactions during Flame Acceleration
and Detonation Transition in Narrow Channels
2
本屆會議輪由中國科技大學羅喜勝副校長與司廷教授承辦。地點選定在風光明媚 之貴州銅仁。會議場地在銅仁市之花果山榕信國際大酒店。研討會共有來自台、中、港、
澳、日學者專家約 20 名與會(圖 1)。台灣出席者除職外，計有成大鐘光民博士、曾建州 教授、台大楊馥菱教授以及淡江牛仰堯教授。會議首先分別由台、中、港代表學者進行 四場特邀演講。職此次代表台灣擔任「特邀講者」 ，發表題名為「窄槽中火焰加速與轉 爆震波過程之震波與反應波交互動態」之專題演講，分享過去十年在微管槽火焰加速與 爆震波產生機制研究之心得(圖 2)。其他三場特邀演講分別為香港科技大學徐昆教授發 表 之 ”High-order gas kinetic scheme with spectral resolution for compressible flow simulations”，中科院羅長童博士發表之”Multi-space optimization: an AI-based method for ground-to-flight correlation in hypersonics”，以及中科大司廷教授之”Interfacial coupling and jet instability in a co-flow focusing process”。
圖 1 與會人員合影。
3
(a)
(b)
圖 2 職發表特邀演講實況。
4
職於 4/18(Thu)由台北松山機場，經由上海浦東轉機，於當日傍晚抵達貴州鳳凰國 際機場。旋即由會議主辦單位所安排之小巴接往會場旅館，與主辦學者專家共進晚餐。
隔日 4/19(Fri)在簡短開幕式後，隨即進行特邀演講發表，並展開兩天的研討活動。活動 行程表如表 1。會議結束後，旋即於 4/21(Sun)返台。原預定與台灣代表一同搭乘早上班 機經由廣州返回台北，但因貴州鳳凰機場大霧班機延誤，原訂上午十點起飛之班機遲至 下午兩點才得以出發，抵達廣州白雲機場時已趕不上搭乘原訂返台班機。不幸隔天由廣 州返台班機無座位，一行人只好搭車前往香港，專經由香港於 4/22(Mon)凌晨返抵台北。
表 1 活動行程表 日期 時間 活動
4/18(Thu) 0900-1800
由台南搭乘高鐵至台北松山機乘，乘搭上海航空 FM802 班機 至上海浦東機場，轉中國東方航空 MU9714 班機於傍晚六點 抵達銅仁鳳凰機場。乘坐主辦方安排之巴士至會場花果山榕 信國際大酒店。
4/18(Thu) 1900-2100
出席於會場餐廳舉行之歡迎晚宴。
4/19(Fri) 0800-1200
1. 主持開場徐崑教授與羅長童博士之特邀演講 2. 發表特邀演講
3. 出席兩岸四地兩岸四地激波與複雜流動學術研討會，參與 研討
1300-2000 參訪鳳凰古城 4/20(Fri) 0800-1700
出席會議參與研討
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1800-2000
除席晚宴 4/21(Sun) 0800-2400
搭乘中國南方航空 CZ3922 班機由銅仁飛往廣州，因銅仁大 霧導致班機延誤，無法趕上原預定搭乘之海南航空 HU7981 班機返回台北。改乘車至香港，改搭乘中華航空 CI928 班機，
於 4/22(Mon)凌晨一點返抵桃園機場。
4/22(Mon) 0200-1200 夜宿桃園，於 4/22 上午搭高鐵於中午返抵台南。
二、與會心得
1. 人工智慧(AI)於極高速(hypersonic)流體力學上之嶄新應用
人工智慧在各種不同領域的應用近來極受矚目。在燃燒領域，也漸有在鍋爐燃燒監 控上之技術蓬勃發展中。但將人工智慧技術用在高速流動流體與震波上，用以分析 預測流體動態則較少見。主要原因為大部分高速流動流體之各種動態參數取得較為 困難，很難有足夠之數據量以支撐機械學習所需。此會議第二場特邀演講再由中科 院羅長童博士主講之 Multi-space optimization: an AI-based method for ground-to-flight correlation in hypersonics，則替將 AI 應用於超高速流體開闢一條新途。該法結合流 體力學之無因次化，導入 domain knowledge 先進行參數篩選，以彌補數據量不足的 情況。該研究非常值得職後續研究之參考。
2. DDT 機制仍受到廣泛之矚目
職過去幾年積極投入之微管槽內 DDT 與爆震波傳遞之研究主題近年來頗受矚目。
本次針對微管槽中之火焰加速與爆震波產生之實驗研究所發表之特邀演講更獲得很
大的迴響。會中與中國北京中國科學院力學所劉雲峰博士針對微槽內臨界爆震波之
6
生成與傳遞現象有很深入的討論與交流。南京理工大學董剛教授也對於利用其團隊 所掌握之數值法針對職研究中實驗觀察到之現象進行模擬解析非常有興趣。
3. 創辦反應與多相流研討會芻議
於會後在機場候機時，與中科院劉雲峰博士、淡江大學牛仰堯教授及成大曾建州教 授之閒聊間，大家深感目前欠缺一個聚焦於反應與多相流領域的國際論壇。討論後 大家取得共識，未來將共同研擬籌辦一場定名為 International Symposium of Reactive and Multiphase Flows 之研討會，聚焦在反應流、反應動力、介面物理、多相流、多 相流模擬架構這幾個面向。
四、建議
燃燒之應用不僅在於汽車、航太與能源，更廣佈於各個產業與層面，實為驅
動產業發展不可獲缺的領域。所有基礎建設所需之鋼鐵、水泥、玻璃等原料，皆
需要使用到燃燒爐，即使最先進之半導體工廠仍需要使用鍋爐設備，許多排污處
理設備也都可見燃燒技術的應用。國內自 80 年代前後透過自主發展國防，奠定良
好的燃燒科技研發基礎後，很可惜在相關產業尚未能完整建立健全發展前，就未
能持續獲得政策支持。因此近來由於人才逐漸凋零與設備技術日漸老舊，台灣在
此領域之發展日益受限。反觀亞太各國，尤其是中國近幾年來在燃燒科技發展上
投入了相當大的能量，且不僅在應用技術發展上投資龐大，也挹注相當比例之資
源在基礎研究，深耕技術發展建立自主技術。考量燃燒不僅在國防領域，甚至在
更廣泛之能源與工安領域都是不可或缺的一環，因此持續積極投資對於國家發展
上有其必要性。建議科技部與產業各界能重視燃燒研究與人才培育，持續予以支
7
持，以鼓勵學者與學生投入燃燒領域研究。
除此之外，也建議科技部能多鼓勵學者專家參與或舉辦小型雙邊或區域之科 技工作坊。此類型工作坊型式研討會多由專家學者親自報告，且與會者有非常多 的時間交流討論，深化合作關係。且若能在台灣舉辦，也能有效讓更多學生能第 一手獲得國外研究成果，並與國外學者直接交流建立連絡管道。若再配合實驗室 及研究設施參訪，相信能大符提升台灣科研之能見度。
五、攜回資料名稱及內容
1. 會議手冊 1 份：內容為會議議程與會場資訊。
107年度專題研究計畫成果彙整表
計畫主持人：李森墉 計畫編號：107-2221-E-006-129-計畫名稱：具實驗數據之熱傳導問題的逆向分析 (III)
成果項目 量化 單位
質化
（說明：各成果項目請附佐證資料或細 項說明，如期刊名稱、年份、卷期、起 訖頁數、證號...等）
國 內
學術性論文
期刊論文 0
研討會論文 0 篇
專書 0 本
專書論文 0 章
技術報告 0 篇
其他 0 篇
智慧財產權 及成果
專利權 發明專利 申請中 0
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新型/設計專利 0
商標權 0
營業秘密 0
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著作權 0
品種權 0
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國 外
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本國籍
大專生 0
人次
碩士生 3 no
博士生 0
博士級研究人員 0
專任人員 0
非本國籍
大專生 0
碩士生 0
博士生 0
博士級研究人員 0
專任人員 0
其他成果
（無法以量化表達之成果如辦理學術活動
、獲得獎項、重要國際合作、研究成果國 際影響力及其他協助產業技術發展之具體 效益事項等，請以文字敘述填列。）