本研究利用計算流體力學模擬噴霧乾燥過程的顆粒表面溫度。當乾燥熱空氣入口溫度為190°C及230°C時，追蹤10 μm至70 μm的PVC顆粒表面溫度的變化。結果顯示當乾燥熱空氣入口溫度為190°C及230°C時，乾燥器內平均溫度分別為78°C及111°C，乾燥器內平均空間的溫度與乾燥熱空氣入口溫度呈正相關。當乾燥熱空氣入口溫度為190°C，各粒徑顆粒溫度高於80°C的平均時間為12.5 s左右；當乾燥熱空氣入口溫度為230°C，由於氣體於乾燥器內滯留時間大幅降低，連帶影響顆粒溫度高於80°C的平均時間下降至15 s左右，但平均有10 s左右的時間溫度會高於100°C，甚至有5 s左右的時間溫度會高於120°C。由上可知，乾燥熱空氣入口溫度低於190°C時，顆粒於乾燥過程中溫度鮮少高於100°C，以較低的溫度慢慢乾燥，而乾燥熱空氣入口溫度高於230°C時，顆粒於乾燥過程中溫度多高於100°C，以較高的溫度快速乾燥。

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從單細胞生物的覓食到人類的傷口痊癒、免疫反應或癌症轉移，這些都和細胞遷移現象息息相關，可以說有生命的地方就會有細胞遷移現象，因此瞭解此現象背後的機理是重要的課題。細胞遷移涉及由肌動蛋白(actin)聚合產生的突出力、肌球蛋白(myosin)產生的收縮力以及細胞和基質間所傳遞的力，由於這方面的研究牽扯到許多複雜的生物現象，在模擬方面尚未出現一個全面的模型。
為了避免了傳統移動邊界問題所遭遇的網格演化問題，本研究使用相場法來模擬細胞的遷移，這是一個能用來描述細胞膜特性的方法。本研究由幾個主要的方程式來對細胞遷移現象進行演化，其中包含一個描述膜性質的雙阱位能函數，以及兩個描述肌動蛋白、肌球蛋白與基質之間關係的反應擴散方程式，最後是一個是整合細胞與基質間的交互作用力以及肌動蛋白纖維產生的力的方程式，由這些方程式隨著時間進行疊代，得到細胞遷移演化的過程。
本研究初步開發出一個細胞遷移過程的模型，並且將肌動蛋白、肌球蛋白與基質之間的作用整合到此模型中，實現一個基於細胞內作用作為遷移動力來源的單一細胞遷移模擬，此模型表明肌動蛋白的聚合、肌球蛋白的收縮、細胞和基質之間的力以及膜力所整合的結果決定了細胞內的肌動蛋白流動模式、細胞移動速度以及移動時的型態，在對單一細胞遷移的模擬有較深刻的理解後，下一階段目標將單一細胞的模型拓展到多細胞的集體遷移模式(collective cell migration)，屆時會需要再考量細胞之間交互作用所產生的力，或是引進外部趨化因子來對細胞的行為模式造成影響，期許能夠對於細胞遷移的過程有更進一步的瞭解。

The force measurements for photoelastic disks in a two-dimensional photoelastic granular flow experiment are subjected to the high dependence of experimental parameters. This work proposed a supervised learning strategy that constructs the universal relation between disk total contact force and user-selected features. Our approach extracted the features, including background light intensity, stress-optic coefficient, disk radius, disk resolution, number of contact points and intensity gradient index, from the photoelastic theorem under specified experimental conditions. The corresponding total contact force of a disk was also labeled to complete the dataset. The adopted gradient boosting method (GBM) achieved 94% R2-score and outperformed the other two regression models, namely artificial neural network (ANN) and random forest (RF). The proposed machine learning framework provides an efficient and accurate force measurement approach for two-dimensional photoelastic granular system.

摘要
採用比電容量高、還原電位低的鋰金屬做為電池負極可以大幅提高電池的能量密度，然而電極表面的不均勻鋰沉積會影響鋰金屬電池在使用上的安全性。若是以半固態電解液取代傳統液態電解液有機會解改善上述之問題，然而該領域仍有許多在數值模擬方面的研究尚待發展。因此本研究從二維相場模擬的觀點出發，並詳細探討鋰沉積的物理機制。本研究採用具有Butler-Volmer形式的相場模型來模擬電極在液態電解液與半固態電解液中的不均勻電化學沉積過程，在該相場模型中會透過移動界面來描述鋰電極在充電過程中的形貌演化。模擬結果顯示半固態電解液具有減緩不均勻沉積的效果且減緩效果與其彈性係數、孔隙率有關。我們提出新的指標(如電極表面的粗糙度、界面伸長率；粗糙度、界面伸長率越大代表電極形貌越不均勻)，進而精確地量化電極樣貌在不同彈性模數、孔隙率之半固態電解液中的演化。分析結果顯示孔隙率較低、彈性模數較高的半固態電解液對不均勻沉積之抑制效果較佳。本研究更探討了界面伸長率與抑制應力於不同彈性模數、孔隙率之半固態電解液的時間演化關係，而上述時間演化關係所透露的訊息能夠評估抑制效果的強弱，因此對於半固態電解液的參數設計，我們建議其孔隙率應小於0.75，而彈性係數應大於2.5GPa。

傳統之流體測速儀器，在氣、液二相流流場量測上遭遇相當多的困難，大部分的測速儀器皆適用於水體速度之量測，在氣液二相流場中則會受到氣泡的干擾。此外，目前應用CFD數值分析模擬二相流流場之技術也日趨成熟，可搭配試驗量測所得之成果，與CFD模式進行驗證。本試驗是在一個小型透明水箱中(0.6 m * 0.6 m * 0.8 m)，置入市售膜式細氣泡曝氣管，流量Qa設定為 200 L/h與600 L/h，以氣泡影像測速法(BIV)、質點影像測速法(PIV)、聲波都普勒測速儀(ADV)、葉槳式流速儀(PF)、電磁式流速儀(EMC)量測氣泡流流場。氣泡影像測速法與質點影像測速法之原理相同，分別是利用氣泡與懸浮微粒做為質點顆粒，利用連續影像進行互相關分析，即可測得二維區域之氣泡、或是水體移動速度，惟須利用影像處理軟體區分氣泡與懸浮微粒，以分別分析兩者之流速。由以上試驗結果可知: BIV可測得氣泡運動度度，PIV、PF與ADV可測得液體之流速，而EMC則測得氣液混合之流速，測速之結果可知二相流場中氣體與液體之速度分布特性，且氣體速度較液體速度高。再者，以ANSYS Fluent軟體輸入相關之邊界條件，可獲得速度場與氣體分率分布圖，以試驗之結果進一步優化參數，可提升計算結果之正確性。基於試驗結果與數值模式的綜合分析，此研究可做為未來二相流之量測與模擬的參考。