臺灣大學機械系電子報

臺大賽車隊       臺大賽車隊 2023 下半賽季報告，在這段期間，臺大賽車隊依然持續向前邁進。首先，我們很榮幸受邀參加學校的招生片拍攝，並在臺大的嶄新形象片中亮相，也希望能藉此機會讓更多人看見臺大賽車隊。       隨著新學期的開始，挾著春意，我們前往新竹參訪了友隊清大賽車工廠。在工廠裡，我們向彼此分享了在學生方程式賽車領域的經驗及心得。除了技術上的交流，我們也相互砥礪、汲取更多對學生賽車活動的熱情與動力，讓車隊成員們收穫良多、滿載而歸。   █ 清大參訪      當杜鵑花在椰林大道盛放，杜鵑花節社團博覽會也如火如荼地展開。在春雨綿延中，Epsilon 4 在臺大賽車隊的攤位裡展示並提供試乘，吸引了各年齡層的民眾合影留念。這次公關組也嘗試在攤位上推出不同的活動，提供小獎品給駐足的朋友們，亦獲得不錯的成效。   █ 杜鵑花節       除此之外，我們也有幸受鴻海集團邀請參觀車電展覽，其旗下鴻華科技的電動車一系列產品與技術，從其設計開發的首部國產電動車、結合 AI 輔助設計的電驅系統到車用電池、電控系統等，令成員們眼界大開。   █ 鴻海車電展側拍       而隨著零件陸續發包回來倉庫，我們也正式進入加工階段，賽車隊的隊員們依然努力不懈，持續地卯足全力打造下一代電動賽車 Epsilon 5，並為即將到來的 Formula Student Taiwan 與九月的Formula SAE Japan 做準備。就讓我們一同拭目以待!     點閱人數

大三Lian Neubig同學       大家好，我叫Lian Neubig，來自德國，正在攻讀第三年的機械工程學位。上個學期我作為交換生來到了NTU（臺灣大學）。其中我選擇了一門課叫做「工場實習」，由林以凡教授授課。       這門課程主要是讓學生獲得不同金屬加工技術的實作經驗。課程分為六個不同的工作站，每個工作站花兩週時間，讓學生熟悉其中一種加工方式。   中文授課挑戰十足       這門課程有趣的地方在於語言使用，因為我的中文水準不足以聽懂課堂上的內容，所以我只選擇了英語授課的課程，其中包括這門課。但有趣的是，每個工作站都有自己的工場師傅，但並不是所有的師傅都能說英語，加上大部分同學都是本地學生，所以普遍使用中文作為實際上的教學語言。對於交換生來說可能聽起來有點糟糕，但其實並不是這樣，有些師傅依然會用英語授課，而其他師傅會提供不同的幫助，林以凡教授是貫穿全程的指導老師，會在師傅們解釋過程中同時進行英語翻譯（非常感謝有林教授從旁的協助，讓我不會因為語言的隔閡而感到挫折）。另外，臺灣的同學英語會話能力也很強，有時會幫我翻譯或者進行解釋。此外，在這種實作活動中，通過觀察也可以理解大部分指令。       我想簡單描述一下課程單元的流程，在進入實習之前，第一個任務是觀看YouTube上關於當前主題的影片，並做一份預習報告。在實驗當天，師傅通常會先講一些基礎知識，同時林以凡教授為我們國際學生提供同步口譯，教授有時還會舉更適合的情境讓我們了解（這有是後來聽其他本地同學們的補充解釋才知道），然後開始實際操作。通常的流程是，師傅講解並演示下一步，然後每個人根據自己的構件進行操作。如果需要，師傅也會直接提供幫助。當自己的工件完成後，會得到師傅的評價，主要是檢查一些公差。然後剩下的就是寫一份關於當前主題的較長報告(結報)。最終的評分由實驗結果和這兩份報告還有上課實作成品決定。   技術優勢  團隊合作樂趣多       我認為這門課最棒的地方是和同學們一起合作，我的小組一共有七個人，其中兩個是國際學生，由於小組規模較小，我很快就認識了所有人並且和每個小組成員都相處得很好，有些我現在還保持著聯繫。       在這門課上，我比其他同學有一些優勢，在德國，我曾就讀於一所技術高中，在學校時已經接觸過很多這門課程中的機器設備。所以，我完成這些任務通常相對容易，但這並沒有讓這門課變得無聊，反而更加有趣。因此，我通常壓力不大，取得了不錯的成績，有時還能提前完成任務。       整體來說，上個學期的工場實習課是我最喜歡的課程之一，和朋友一起從事有趣的課題，對通常星期一很忙碌的我來說是一種愉快的調劑，即使到現在我仍然不確定能否獲得學分，但我仍然很樂意參加這門課程。   █ 我的第一站：銑床 █ 師傅講解要領   █ 鑽床體驗   █ 磨工訓練   █ 我的成品(作者本人照片)   █ 車床體驗   █ 磨床師傅介紹   █ 實際操作   █ 焊工師傅教學點焊   點閱人數

大四石佳文同學     這學期我修了林以凡教授所開授的主題英語不尬聊，這堂課每個禮拜會討論不同的日常主題，如生活科學、自然，或是各種運動等，透過同學之間互相聊天及觀看不同主題的影片，學習與主題有關的英文片語。此外，每堂課也會加入不同小遊戲，例如在主題是“Why is sitting bad for your health”這堂課中，我們玩了英語版的老師說（Simon says），我們可以利用這個遊戲把上課剛學到的body language應用在這個遊戲裡，很好玩也很實在的幫助大家熟記這些單字片語。在動物主題的課堂中，我們以小組為單位，設計自己的動物謎語，進行猜謎活動。此外我們也在小組內討論與動物相關的話題，如是否應該抵制去動物園等議題，同時進行辯論，除了練習用英文表達自己的想法，也可以接觸不同的想法，我這種分享想法的活動非常有趣，不帶攻擊性，且能夠在提升英語能力的同時豐富我們的見識，這些都並非是單純英語課程能培養的。 樂在其中 交流無國界     我認為這樣的授課方式對於想要增進口說和聽力能力的同學極具友善。針對不同主題，我們得以用英語跟不同科系甚至是不同國家的同學交流，而且，課程的評分並不強調口音或口語表達能力，而是注重課堂參與度，鼓勵同學們互相分享看法，進行輕鬆的對話，因此在課堂中，我們唯一要做的事情就是主動開口說英文。除此之外，每個禮拜最後一節課通常是同學的小組報告，每個小組會針對之前上過的主題，針對其中一個主題設計不同的小遊戲，讓大家在玩遊戲之中複習單字及片語。以我們的小組為例，我們選擇的主題是 “Why is everyone so bad at gifting gifts?” 在這一堂課裡面，我們設計了兩個遊戲，大富翁及human bingo來幫助大家複習這個主題的單字片語。在大富翁中我們以小組為單位進行，並且贏的小組有給予小獎勵，human bingo則是個人遊戲，在時間內完成的同學可以贏得獎勵。我認為美中不足的地方在於，我們在遊戲開始前沒有幫大家先複習一遍，我覺得這樣會讓有些人沒辦法最有效的進行這個活動。我認為這個活動有意思的地方在於，每個小組為了讓同學都能夠享受在課堂之中，於是會想出各種不同的小遊戲活動，如比手畫腳，機智問答等等，體驗不同同學設計的課程也有其樂趣所在。總體而言，這個活動不僅僅能讓同學複習，更能讓自己小組在設計遊戲的當下便將單字片語複習一遍並熟記，我認為是非常有效率的事。   輕鬆參與 寓教於樂     我認為自己在整個學期收穫良多，學到的單字和片語不僅相較於一般的英語課更貼近日常生活，更加實用，功課量也是合理的份量，只要每次上課都有參與，基本上我認為這是一堂輕鬆的課。除此之外，有些主題非常接近托福考試可能會出現的文章與聽力內容，像是以外太空為主題的單字 nebula, NOVA等等，我認為透過這堂課，一些較難背的單字都能透過比較生動的方式記住，因此我也非常推薦想要考托福的同學來修這一門課。   █ 課堂討論各國禁忌猜謎   █ 情境角色扮演   █ 觀看主題短片   █ 主體分組討論   █ 腦力激盪   點閱人數

大三張席郕同學     這學期每個禮拜三中午為工學院英語小聚的時間，第一週因為好奇且抱著練習英文口說的心態去參加了此活動。沒想到，去過第一次後便愛上了英語小聚。不久後我便在這學期每週三的英語小聚都先占了一個名額。   █ 很多同學一起來討論，擴增了不同的思維   融洽的交流環境     參與工學院英語小聚活動讓我深刻體會到了一個融洽的交流環境與非常友好的聊天分享氛圍。活動前，老師會播放令人愉悅的背景音樂，讓我們能在舒服的心情下用餐，而每次活動中，林以凡老師都能夠巧妙地引導討論，讓來自不同專業的同學們能夠毫無障礙地用英文表達自己的想法。我發現，在這樣的氛圍中，我們不僅能夠更自信地表達自己，也更加願意聆聽他人的觀點，這種開放和包容的態度使得每次的交流都充滿了活力和意義。     雖然最初對以非母語進行交流感到有些不安，但林老師的指導和支持性的環境使參與者們都充滿了自信。無論是討論愛好的重要性(Are hobbies important?)，有效學習的策略(How to study better)，還是應對壓力的方法(how to deal with stress)，每次活動都鼓勵積極參與，並促進個人成長。這肯定是我第一次參加就愛上英語小聚的最主要原因。   █ 交換紙條問題討論   多元的主題內容     英語小聚活動的主題內容十分豐富多樣，每週都提供了新奇有趣的話題。從日常生活中的「健康的生活方式(Healthy Lifestyle)」到跨文化交流的「給小費文化(Tipping Culture)」，每次的討論都讓我眼界大開，收穫滿滿。這些主題既有實用性又具有趣味性，讓我們能夠在輕鬆的氛圍中學習和交流，同時也增進了我對不同文化和領域的了解。老師會藉由網路上的短片與一些互動小遊戲(如:賓果遊戲、問卷測驗)幫助我們更加瞭解討論的主題。     其中我最有印象的主題是Snack Attack。光聽名字根本猜不出內容是什麼，是被零食攻擊嗎? 還是拿零食去攻擊別人? 活動中老師邀請我們觀看了一部短片，短片中並沒有任何的語言文字，只有一些動作與表情的傳達。一位老奶奶誤以為她旁邊的在玩遊戲的年輕人吃了她的餅乾，但其實是那位年輕人剛好買了同樣的餅乾，而老奶奶的餅乾還安好地方放在她的包包裡。故事主要傳達出「一件事情有錯的不一定是別人，可能要先檢討自己。」這個概念能應用在許多日常生活的例子中。   █ 認識到不同系的同學，他們的觀點截然不同，非常有趣   英語口語能力的提升     參與英語小聚活動不僅讓我認識了新朋友，也大大提升了我的英語口語能力。在每次的討論中，我都不斷地挑戰自己，嘗試用英文表達自己的想法，並且積極地參與討論。林以凡老師不僅會給予我們建議和指導，還會提供寶貴的語言技巧和表達方式，這些都對我在英語溝通方面的提升起到了重要的作用。     除了英語表達能力的提升之外，在每次與全部同學的分享環節也提高了我在即興英語的演講勇氣。之前我不太敢在一大群人面前說英語，但在經過無數次英語小聚的練習後，我相信現在的我能在眾人面前有自信的以全英語演講了。   █ 賓果遊戲，回答問題   結語     總而言之，每次參加工學院的英語小聚活動都是非常有意義且寶貴的經歷。從引人入勝的討論到技巧嫻熟的語言練習，在這裡，我不僅學到了很多知識，提升了自己的英語能力，還結交了許多志同道合的朋友。我很感激有機會參加這樣一個豐富多彩的活動，並期待著在英語能力上不斷進步的旅程，也期待著未來能夠有更多這樣的學習機會。   █ 林老師到每個小組引導同學們思考問題   點閱人數

大三蔡秉臻同學       這學期因為修習「超低溫工程學導論」這門課，我在3/28當天參訪「聯華林德」這家工業氣體與特殊氣體製造商。在參訪的過程，我認識了「聯華林德」的營運方式和各項安全規範。「聯華林德」在1965年於臺灣成立第一座液態氣體廠，現今是臺灣最主要的工業氣體製造商，並在本土製造特殊氣體，使臺灣科技業和食品業不需仰賴進口氣體，也能穩定地營運。   安全是最高的指導原則       工安部門的人員首先講解在HSE policy (Health,Safety & Environmental Policy)中，安全是「聯華林德」的最高指導原則，企業會透過遵守相關法規以進行安全管理。此外，企業的各項保命法則，皆依據適用對象和領域制定，因為氣體廠絕不能對安全設備和裝置有所妥協。舉例來說，當作業高度離地高於兩公尺，便需要配戴安全帽以及安全帶。另外，工廠也須要注重能量和設備的隔離。上鎖掛牌（LOTO：lockout/tagout）可以避免各式儲存槽、熱交換器或泵等機器在日常保養和維護的過程，意外啟動或釋放電能、熱能和壓力等儲存能量而造成操作者傷亡。因此，在進行例行檢查或停機時，必須確保電力完全被切斷。除此之外，在充填和運送液態氣體時，駕駛和車輛也必須遵守相關規範，以避免超低溫流體帶來的危害。       由於氣體廠必須處理超低溫流體，所以進入工廠前有許多注意事項，例如不可以隨意修改閥門的狀態等等，以防止各種危害的發生。若氮氣或氬氣洩漏，可能導致缺氧窒息。相反地，若高濃度氧氣外洩，且氧氣濃度高於25%，則可能造成富氧危害。另外，由於工廠處理液態氣體，所以有低溫危害的風險，尤其是在輸送管線附近和充填液態氣體至槽車時。最後，由於在製造超低溫流體時須將氣體壓縮至相當大的壓力，因此工廠也須注意高壓危害的可能。       安全護具對防止職業危害相當重要。氣體廠必備的安全護具包括安全帽和護目鏡。另外，由於液態氣體的溫度可能低至接近-200°C，所以在廠內，長袖衣服也是標準護具之一。如果在工廠內有碰觸化學品的機會，便需要額外配戴面罩和手套以避免和具腐蝕性、毒性或刺激性的物質直接接觸。   生產流程技術設備介紹 鉅細靡遺       聯華氣體的副廠長詳細地介紹了氣體廠利用ASU生產工業氣體的流程。ASU是空氣分離裝置（air separation unit）的簡稱。如同名稱所示，其運作原理是利用各種氣體具有不同沸點的特性，以分餾的方式製造高純度的氮氣、氧氣和氬氣等等，是工業界普遍用來大量生產高純度氣體的系統。ASU由多種元件組成，包括壓縮機（air compressor）、預冷系統（pre-cooled system）、純化系統（pre-purification system）、精餾系統、膨脹機、冷箱（cold box）、膨脹閥和儲罐等等。       在各種空壓機中，離心式具有風量大且堅固耐用的優勢，也易於自動化控制；活塞式則能產生較大的壓差，雖然其排量較小且噪音較大；而螺桿式壓縮機即便無法產生如離心式一般的高壓，其可靠度使其在工業界仍有應用的時機。       預冷系統的主體由空冷塔組成。當空氣被壓縮機壓至高壓後，其溫度可上升至，而預冷系統會透過將空氣溫度降至，以減少其含水量。在預冷系統中，拉西環 (Raschig ring) 是一個重要的元件，可以協助空氣分離並增加質傳。離開空冷塔的流體，接著會進入純化單元 PPU（pre-purification unit）。在PPU中，流體夾帶的水、二氧化碳和氮氧化物等會被活性氧化鋁和觸媒吸附，以達到純化的目的。       接下來，純化過的流體會再進入膨脹機（turbo-expander）。高壓的氣體會先經過噴嘴，再進入渦輪機進行等熵膨脹，推動渦輪機的葉輪。噴嘴的功用為調整渦輪機的進氣量，並以此調整葉輪轉速。此外，渦輪機的另一端連接著一個空壓機的進氣口。如此一來，便可以直接利用葉輪旋轉的動力來壓縮空氣。其中，令我印象深刻的數據，是整組渦輪機的熱效率可以超過八成。       冷箱（cold box）是一個熱交換系統，氣體和液體會在其中進行熱交換。工業界較常使用的一種是篩版塔（sieve plate column）。較低溫的液體由上方進入，而較高溫的氣體則由底部向上流動，因此篩版塔屬於一種逆流熱交換器。另一種工業使用的熱交換器是填料塔（packed column），雖然其熱交換效率高於篩版塔，但是建置所需的高度較高。除此之外，在空氣分離系統中，膨脹閥也是極重要的元件之一。當流體流經膨脹閥，其溫度和壓力皆會下降。   充分理解安全規範與措施的重要性       在此次參訪中，我認識了氣體廠的重要性和獨特性。舉例來說，氮氣在各種產業中都扮演不可或缺的角色。在半導體產業界，氮氣可以避免在生產和分裝電子元件時的氧化反應。而在航空和賽車界，氮氣通常被用來充填輪胎，因為其比重小，且在高溫時，活性足夠小，因此不易與輪胎的橡膠反應。此外，由於乾燥的氮氣不含任何水分，也可以避免輪胎在高溫時，被空氣中因氣化而體積極具上升的水破壞。最後，液態氮在食品低溫運送的過程也具備重要的地位。       在參訪尾聲的現場問答中，我瞭解聯華氣體近期極力推動氫能車和加氫站。氫能車和電動車相比，具有幾個優點。首先，氫燃料電池只需要大約十分鐘便能充滿。此外，即便高濃度氫氣外洩，由於缺乏氧氣助燃，持續燃燒的風險較低。相反的，電動車電池一旦起火，往往會持續地燃燒。       整體而言，這次參訪「聯華林德」氣體廠的機會，使我對工業和特殊氣體的生產流程有了進一步的認識，也讓我理解了安全規範與措施在工業界的重要性，因此是一個讓我難忘且獲益匪淺的經驗。   █ 空氣壓縮機的扇葉的局部放大圖   █ 預冷系統中的空氣壓縮機   █ 參訪聯華林德的合照 (作者蔡秉臻為右六)   點閱人數