本文以實驗及數值方法,研究在絕熱之部分分隔板上之開口,對二維長方形容器中自 然對流的影響。容器的左、右兩牆之溫度不同,上下壁面為絕熱表面,且容器的形狀 比(高度/寬度)為1/2,並以水(Pr≒7)為工作流體,而Ra數 (Rayleigh number) 之範圍,在實驗部分為10到10,數值則為10到10之間。分 隔板裝在容器上方絕熱面的中央位置,而分隔板長度為容器高度的一半,其開口之中 心位置均在分隔板之中心處。實驗部分括以熱電偶及雷射測速儀量測在不同截面處之 溫度及速度分佈,並以有色染液觀察流場。文中並分兩種情況研究:⑴情況1:分隔 板上無開口;⑵情況2:分隔板上有開口,其開口長度分別為分隔板長度的1/4及 1/8。 結果顯示在無開口分隔板之情況下,當Ra≧10時,會在分隔板的一側形成一迴 流區,同時高低溫兩牆間的熱傳量也會減少。但在分隔板上開口後,迴流區內的流體 便可以流出來,同時兩牆間的熱傳量也隨開口大小之增加而增加。文中並歸納出各種 不同情況下,熱傳量與Ra數之關係式,其實驗與數值計算之結果尚稱一致。
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