楔形物上加熱凸起物之熱傳分析

Abstract

置於流場中之板面上加裝加熱凸起物, 為一種常見的裝置。因此長久以來有許多文獻 對這方面問題做深入探討。由於解析板面上加裝凸起物的流場或熱傳機構是非常複雜 , 因此為了解析方便, 過去的探討都侷限於以垂直或平行於水平面之平板上加裝加熱 凸起物為探討對象。對於其它情況, 如傾斜板, 楔形物或鈍形物上加裝加熱凸起物之 熱傳機構的探討, 則至今未見。因此本文以SIMPLE之數值方法探討加裝等溫凸起物之 有限長楔形物, 置於均勻外流場時之熱傳機構。為簡化計算區域及解決因有限長物體 所引起之邊界條件設定問題, 本文在處理邊界條件時採用包含勢流理論及邊界層理論 之方法來解決上述之問題。 由於板面凸起物之存在, 會產生分離流現象, 此現象對熱傳機構影響很大, 因此本文 將詳細探討在不同之楔形物頂角及不同之凸起物高度下, 各種分離流對凸起物熱傳機 構的影響。此外流場之分離點, 再接觸點之位置, 板面上Cp值及壓降分佈情形, 也將 做一探討。經由數值理論之定量解析, 希望能應用於電子裝備冷卻問題方面的分析 , 或提供給做熱交換器設計時之性能設計前的評估參考。