在飛機渦輪葉片內撞擊冷卻系統的熱傳分析上, 由於文獻的有限, 且所使用的幾何形
狀各異, 如Gardon、Donaldson 、Metzger 、Hrycak..等人的研究多偏向平板方面 ,
結果並不很一致, 缺乏正確的比較, 在本研究中以實驗方法探討撞擊冷卻在不同曲度
凹面和凸面上之熱傳特性及差異, 由無因次參數分析找出影響局部熱傳分佈之參數。
實驗中以二維噴流撞擊半圓柱凹面和半圓柱凸面, 以不同寬度的噴嘴和一半圓柱凹面
及一半圓柱凸面之組合代表不同曲面之撞擊冷卻, 噴流之Reynolds number 在6000∼
35000 之間, 加熱方式採以薄鋼片(0.015mm厚) 黏貼在半圓柱表面作為發熱電阻, 以
熱電偶量測圓周方向之溫度分佈, 並計算其局部與平均熱傳係數, 並以油滴加熱蒸發
所產生的煙線做低速下之流場觀察。
流場觀察結果發現, 凸面和凹面壁面邊界層流場的流體結構均受到噴嘴撞擊到加熱壁
面的距離影響, 改變噴嘴與加熱壁面的距離會改變壁面邊界層流場的流體結構和紊流
配合, 在曲度大的凸面停滯點上流場有成對的三維渦漩產生, 這些成對的對漩造成凸
面停滯點上流場紊流的增加, 凹面在停滯點上流場觀察結構則無此現象。
熱傳量測結果發現, 熱傳結果以在壁面距離噴嘴 8倍噴嘴寬度時最高, 在凸面停滯點
熱傳有隨曲度增加而增加的趨勢, 在凹面停滯點熱傳結果則接近平板, 在凹面壁噴流
區熱傳隨曲度增加而增加, 在凸面壁噴流區熱傳則隨曲度增加而遞減。