板鰭式熱沉於矩形外殼內之混合對流熱傳特性的研究

Abstract

本文以逆算法與CFD軟體配合實驗數據探討以AISI 304不銹鋼為材料之矩形鰭片置於各種不同矩形外殼內之熱傳及流體流動特性，並探討鰭片間距、外殼高度與風速對結果之影響。由於鰭片上的熱傳係數並非均勻分佈，故將鰭片表面分割成數個子區域並假設各子區域之熱傳係數為常數，再利用結合有限差分法、最小平方法及實驗溫度量測值之逆算法來預測鰭片上的熱傳係數；本文亦利用CFD軟體求得於外殼內之空氣溫度與速度分佈以及鰭片表面之溫度與熱傳係數，為了求出本研究較正確之熱傳及流體流動特性，選用適當的流動模式及網格格點數所求得之鰭片熱傳係數，須盡可能分別接近實驗溫度量測值、逆算結果及先前之結果。結果顯示，流動模式對結果之影響不容忽視，於開孔矩形殼內鰭片上的混合對流平均熱傳係數會隨鰭片間距及風扇速度的增加而增大；而鰭片上的平均熱傳係數則隨外殼高度的增加先呈現增加的趨勢，若大於某高度後，鰭片的的平均熱傳係數則愈來愈小，此外，風扇的作用亦使得鰭片間距及外殼高度的影響變小。為了驗證本文逆算法預測結果之可靠度，亦與其它相關文獻之經驗公式以及CFD軟體之模擬進行比較。

Date of Award	2016 Aug 9
Original language	Chinese
Supervisor	Han-Taw Chen (Supervisor)