隊名：ECIE
題目：分數圈平板變壓器繞組覆蓋率對於電路優化的探討與分析

簡介：

對高頻分數圈平板變壓器的繞阻覆蓋率對於960 kHz LLC諧振轉換器電路的優化分析探討，本案針對分析不同繞阻覆蓋率所造成電路耦合的差異。本案採用變壓器T模型的等效方式，針對LLC諧振轉換器進行模擬。而應用於高頻變壓器種類中，常用的變壓器形式，包含矩陣式變壓器、分數圈變壓器與新型半圈式變壓器，本案著重於新型半圈式變壓器的繞阻覆蓋率對於交流電阻及漏磁進行探討，分別比較了0.5圈、0.75圈與整圈的繞組交流電阻值的差異。透過磁性元件模擬軟體Maxwell，繪製分數圈繞組與鐵芯模型，將繞組分為四個區域，垂直觀察各區域的磁場強度分佈，最後總結出縮減二次側繞組長度可以降低直流電阻，但一次側繞組未覆蓋二次側繞組區域的交流電阻將上升，使得整體損耗不減反增。最終實現輸入電壓為380 V、輸出電壓為12 V、輸出功率為800 W、操作頻率為960 kHz，最高效率為95.4%且功率密度為29.89 W/cm3的LLC諧振轉換器。

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隊名：NCHU 光世代
題目：偏振轉換單點式同軸光學雷達系統之光學設計與模擬

簡介：

在此提出一種創新的偏振轉換的單點式同軸光學雷達系統，可應用於自動駕駛汽車領域。此光達系統利用多種波動光學元件、微震動面鏡MEMS、雷射極化與飛行時間技術。本文提出的創新光達架構在回收之光通量與角解析度皆有所提升，與先前的初始架構相比回收光之光通量提升約1.49倍，角解析度縮小約0.75倍。以上成果說明，偏振轉換的單點式同軸光學雷達系統是具備進步性與優越性。

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隊名：明志材料隊
題目：煉鋼轉爐製程之底吹流量分佈對均混效率之影響

簡介：

複吹式轉爐製程是先利用頂吹氧氣與鋼液反應，在吹止後，由底吹惰性氣體於鋼液中，利用氣體的初始動能與氣泡上浮過程帶動爐體內的流場，使氧氣與鋼液中的雜質能夠均勻混合進行氧化反應以達成降低雜質之目的。本計畫採用FLUENT軟體建立可模擬氣體(空氣、氬氣)、鋼液與爐渣的三維多相流數值模型，計算分成兩個步驟，首先先取得每個案例穩態流場，之後將追蹤劑與偵測點置入此穩態流場內，記錄偵測點之追蹤劑濃度隨時間變化，進而計算系統的均混時間等製程效能。

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隊名：THU IEEI
題目：最適化光學路徑設計 -以牙科臨床為例

簡介：

口腔手術主要以醫師頭戴光纖投射燈提供手術範圍照明，但於臨床上仍有使用限制，其限制在於：(1)手術過程中，因頭部擺動角度及視野的陰影障礙，(2)由於投射光源戴於醫師頭上，光纖導線會因為導線長短影響手術儀器相對配置位置及限制醫師的活動範圍。本研究將重點開發口腔照明光學微結構裝置，以解決和改善上述臨床使用限制。生產方法是藉由3D列印技術快速列印製作結構複雜的原型模具，再以逆向工程搭配澆鑄的方式翻製出口腔照明元件。結果表明，光學模擬透過優化三個幾何反射面結合透鏡設計的優化方法實現了目標配光，最大照度值可達5102 lux。對照 PDMS 澆鑄翻模後尺寸和3D列印模具之間的差別，量測數據顯示口腔元件結構之 3D列印成品與 PDMS成品輪廓外形平均誤差分別約為1.4%、16.9%。由於 PDMS 成品的輪廓誤差導致光線偏移 0.5∼3 mm 距離，光線仍集中在扁桃體範圍內，因此本研究可以定義為在可接受範圍內，即 16.9% 的範圍內。本研究解決目前臨床醫師頭戴光纖投射燈因頭部擺動角度不佳或視野死角所造成陰影障礙之問題，降低醫師在非專業領域負擔的責任、減少病患手術時間以維持醫生健康品質及提升醫療設備水準以增進手術安全性。

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隊名：MSD LAB
題目：桌上型高精度三軸CNC工具機之設計與分析

簡介：

桌上型高精度三軸CNC工具機主要為現今加工需求尺寸越來越小，因而追求更高品質且高精度的要求，同時桌上型的體積也符合環保節能的議題。本研究中提出了一種結構分析流程：利用Ansys 2019 R2的內建收斂功能與網格優化，可以大幅縮短以往在分析時為求收斂所耗費的時間。 本設計主要探討於使用花崗石作為高精度桌上型三軸CNC工具機之主要結構，將三種龍門型式工具機，透過零組件與整機的分析比較出適合桌上型工具機的最佳結構，後做出一台實驗機來做結構測量確認變形量是否與分析結果吻合，最終達成三軸向變形量在2um以內。

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隊名：地熱綠電特攻隊
題目：運用地熱溫泉發電系統之設計與分析

簡介：

臺東在地溫泉降溫系統，藉由高溫溫泉流入熱交換器，利用熱電晶片進行溫差發電，使用Ansys設計出兩種熱交換器模型，運用 CFD 軟體進行流場模擬及分析，最後將計算結果匯入 Static Structural，分析熱交換器的應力、應變及變形，將分析結果比較後選擇最適當的模型。

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