本文主要以數值分析三維, 穩態, 流體為不可壓縮層流 (3 dimensional, steady s-
tate,incompressible, laminar flow), 平行排列鰭片 (Fin arrry)內之強制對流流
場及溫度場, 考慮鰭片本身為等溫及配合熱傳導兩種模式求解。鰭片及底板周圍流體
熱對流方程式為三維邊界層方程式, 底板及鰭片等溫時, 研究其進口效應, 考慮鰭片
熱傳導效應時, 則配合熱對流方程式與鰭片熱傳導方程式聯立, 這是一般所稱共耦問
題。鰭片熱傳導方程式基於薄板 (Thin Fin) 假設, 為二維橢圓型方程式。在本文中
, 流體方面利用渦度—速度法(Vorticity-Velocity method),DuFort—Frankel法,冪
次律(Power law) 及連續鬆弛法(S.O.R.)等數值方法, 疊代求解至收斂。而共耦問題
則聯立流體邊界層方程式與鰭片熱傳導方程式, 分別求解, 彼此疊代求解至收斂, 分
析其熱傳遞係數, 摩擦係數, 溫度分佈等特性, 對不同參數如: 雷諾數, 普郎特數等
做比較。並比較兩種不同模式在相同幾何形狀, 材料, 雷諾數, 普郎特數, 相同流體
下解出的熱傳係數, 截面溫度分佈。進一步了解鰭片列熱傳及流場特性。
由本文的數值研究得知鰭片列強制對流在進口區, 諾塞數與摩擦係數變化趨勢類似。
在低雷諾數, 低普郎特數, 以及低間距寬度比時沿軸向下降趨勢較較劇烈。而流體邊
界及熱邊界層在鰭片, 底板交接處, 即角落附近最厚, 至鰭片尖端最薄。故熱傳遞係
數, 前者較低而後者較高, 兩者相差對熱邊界層而言, 在等溫鰭片假設時較不明顯 ,
考慮共耦時較明顯。
在高雷諾數, 高普郎特數時, 較適用於傳統假設外圍流體為均勻熱傳遞係數。
熱傳導參數Ω愈小, 即流體熱傳導係數乘以鰭片寬度相對於鰭片熱傳導係數乘於鰭片
厚度愈小時, 愈適用於等溫鰭片假設, 在本文中得知Ω=0.01 以下, 約可視為等溫鰭
片。
本文與實驗比較結果發覺頗為相近, 可為將來鰭片研究及設計之參數。