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本文目的在以有限差分法,研究具不連續熱源之水平通道中,熱進口區內大蒲朗特數 流體的層流暫態熱傳問題,此問題與電路板上電子零件冷卻卻有關。 水平通道分成兩種:第一種為平行板間之二維水平通道,四個大小相同之熱源鑲於底 板。第二種為具矩形剖面之三維水平通道,通道中之熱源大小亦相同,並以四列三行 共十二個的排列方式鑲於水平通道底板。以上兩種通道中之熱源皆與底板同高,即不 考慮熱源高度,而這些熱源皆具有單位時間之定熱通量。 在此藉數值方法,探討二維水平通道中,改變熱源間之間距(L /L = 0.25, 0.5, 1, 2 ) 對局部紐色數的影響,而對於三維水平通道中的熱源,將於不同的時間,比較在 每一列熱源中右排與中排之間熱源的平均紐色數,或列與列之間熱源之平均紐色數的 差異,並對熱源和流體之溫度隨時間變化情形加以探討。 結果顯示:在二維水平通道中,每一個熱源之局部紐色數在軸向的分佈有逐漸遞減的 趨勢,若與第一個熱源前緣的局部紐色數比較之下,L /L 較小時,則第二個熱源前 緣的局部紐色數減少很多 (其它的熱源情形亦相同) ,而隨著L /L 的增加,回復得 愈多,也就是愈接近上一個熱源的值,且不管L /L 的值如何改變,在任何時刻皆不 會影響到第一個熱源的局部紐色數,這表示可忽略第二個熱源熱傳效應的影響,但第 一個熱源對第二個熱源卻有決定性的影響。 而對於三維水平通道中的熱源,每列熱源之平均紐色數隨培克數的增加而增加,增加 率以第一列最大;第二、三、四列較小且相差不多。而培克數愈大,到達穩態的時間 愈短,其中又以第一列熱源最早到達穩態,第二列次之,其中在τ= 0.29的時候,第 一列熱源在任何培克數皆已到達穩態,若是在同一列熱源中,中間排熱源之平均紐色 數均較右排高,其中在第一列熱源中,於時間τ= 0.078 和τ= 0.29的時候,中間排 較右排熱源之平均紐色數分別平均高出約1.9%和2.5%;至於在第四列熱源中,則分別 平均高出1.1%和2.6%。
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