本文改良新近發展出來的內含時間碼的流場顯影技術，使之更適用於非定流場的全
域量測，便於掌握流場結構的動態變化。內含時間碼的流場顯影技術，係利用數位
影像系統的灰度值來同時儲存流體中質點的軌跡影像與時間訊息，以獲得彩色連續
的質點軌跡；數量化這些含時間碼的軌跡，即能得到速度向量。
改良式的色彩化流場顯影技術，則在即時影像處理流程中，將影像暫存區的８位元
畫面分割成８個單一位元畫面，在流場取像時，每一個時間區段的質點軌跡影像，
經由影像處理卡二值化及疊加後，單獨地存放在每個位元面上，因此不同時段的軌
跡影像均不互相干擾或遮蓋，忠實而完整地儲存每個時段的軌跡影像。
由於質點在每個時段的軌跡均單獨存放在一個位元面上，因此利用一位元遮罩，可
將每個位元面的影像依取像的順序逐面顯現，顯現的時間可隨意調整，亦即非定流
場的結構動態能以慢動作的方式重播，可以更清楚地瞭解流場的變化。此外，利用
類似的遮罩，可將連續的三個位元面以不同的色彩顯示出來，濾除了其他時段的影
像，因而簡化了速度向量萃取的影像處理。
本文應用這套數位影像系統來探討兩種流場。首先是一加熱矩塊置於密閉矩形空間
中，在兩種等角速度旋轉下，從0°轉至15°，以及從0°轉至90°時之自然熱對流
型態的改變。在Rayleigh較為5×10與1×10的情況下，由定性及定量的流場顯
影結果顯示：當矩型空間位置保持水平時，對稱的Benard對流胞沿空間的長軸向分
佈；當熱對流裝置從 0°轉至15°的過程中，Benard對流胞尚無大變化，直到裝置
固定於15°後，在下方的對流胞逐漸成長，擠壓上方的對流胞，並且沿長軸的方向
合併成一長條狀的大對流胞，主控著流場；在傾斜角上方的對流胞則退縮，形成一
對對的對流胞，其旋轉的方向與主控流場的方向垂直。當流場在傾斜位置達到穩定
後，再將裝置轉回水平位置，矩型空間內的流場變化，大致上是正轉過程的逆向變
化。當熱對流裝置從 0°轉至90°的過程中，Benard對流胞則慢慢合併，轉到90°
時，已變成一長條狀的大對流胞。
第二個探討的問題為一渦漩掃過一橢球柱的流場，顯影結果顯示：當渦漩由橢球柱
的中間段接近後，渦漩從橢球柱的上下表面快速延伸並滑過，然後由橢球柱的前端
滑出，合併後再離去，渦漩的後面並引起速度較慢的尾流。