水平熱板上過渡性自然對流之熱傳研究｜國立清華大學博碩士論文庫

簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表

研究生：	謝宛婷 Hsieh, Wang-Ting
論文名稱：	水平熱板上過渡性自然對流之熱傳研究 Transitional Natural Convection Heat Transfer on Upward-Facing Horizontal Surfaces
指導教授：	王訓忠
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 動力機械工程學系 Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年：	2009
畢業學年度：	97
語文別：	中文
論文頁數：	73
中文關鍵詞：	自然對流、過渡性流場、水平板、Rayleigh no.
相關次數：	點閱：66 下載：0
分享至:	分享至facebook 分享至twitter

查詢本校圖書館目錄查詢臺灣博碩士論文知識加值系統勘誤回報

本研究以數值方法模擬水平加熱平板上方在自然對流情況下之流場特性，且詳細探討穩定過渡性流場(transitional flow)之流場特徵。研究中使用非結構四面體網格建立網格模型，以商用軟體Fluent進行模擬計算，第一部份模擬長寬比很大以致整體可視為二維性流場之長方形水平加熱板，第二部份模擬正方形加熱水平平板，計算結果發現當流體流經平板上方一段臨界距離後，即開始發展出垂直於加熱表面邊緣規則排列的平行條狀過渡性流場，且在平板表面上會形成許多高低溫相間的的條狀溫度分布，本研究進一步評估此現象對水平板之自然對流效能的影響，計算出平板表面溫度分布、過渡性流場開始之臨界Rayleigh數、局部與平均Nusselt數，所得之計算結果均與前人之實驗結果相近。

摘要    ii
目錄    iii
表目錄    v
圖目錄    vi
符號表    ix
第一章 序論    1
1.1 前言    1
1.2 文獻回顧    2
1.3 研究目的    11
第二章 理論基礎與數值方法    19
2.1 物理模型    19
2.2 數學模型    20
2.2.1 Boussinesq 近似法    21
2.2.2 統御方程式    22
2.2.3 邊界條件    22
2.2.3.1二維長方形水平板的模型    22
2.2.3.2正方形水平板的模型    24
2.3 數值方法    25
2.3.1 速度與壓力求解方案    26
2.3.1.1 SIMPLE演算法    27
2.3.2 其餘離散化計算方案    28
2.3.3 相關參數    29
2.4 模擬參數    29
2.4.1 通用參數    29
2.4.2 變因參數    30
2.4.2.1二維長方形水平平板    30
2.4.2.2正方形水平平板    30
2.5 網格建立與格點測試    31
2.5.1二維長方形水平平板    31
2.5.2正方形水平平板    34
第三章 二維長方形水平平板之結果與討論    43
第四章 正方形水平平板之結果與討論    58
第五章 結論與未來方向    70
5.1 結論    70
5.2 未來方向    71
參考文獻    72

                                

1. Fishenden, M. and Saunders, O.A., “An Introduction to Heat Transfer”, pp. 95-97. Oxford University Press, London, 1950.
2. Bosworth, R.L.C., “Heat Transfer Phenomena”, pp. 102-104. John Wiley, New York, 1952.
3. Husar, R.B. and Sparrow, E.M., “Patterns of Free Convection Flow Adjacent to Horizontal Heated Surfaces”, Int. J. Heat Mass Transfer. 11, 1206-1208, 1968.
4. Z. Rotem, L. Claassen, Natural convection above unconfined horizontal surfaces, J. Fluid Mech. 39 (1969) 173-192.
5. K.-E. Hassan, S.A. Mohamed, Natural convection from isothermal flat surfaces, Int. J. Heat Mass Transfer 13 (1970) 1873-1886.
6. Goldstein, R.J., Sparrow, E.M., and Jones, D.C., “Natural Convection Mass Transfer Adjacent to Horizontal Plates” Int. J. Heat Mass Transfer. 16, 1025-1035, 1973.
7. Al-Arabi, M. and El-Riedy, M.K., “Natural Convection Heat Transfer From Isothermal Horizontal Plates of Different Shapes”, Int. J. Heat Mass Transfer. 19, 1399-1404, 1976.
8. Yousef, W.W., Tarasuk, J.D., and Mckeen, W.J. ,“Free Convection Heat Transfer From Upward-Facing Isothermal Horizontal Surfaces” ASME J. Heat Transfer. 104, 493-500, 1982.
9. T.S. Chien, H.C. Tien, B.F. Armaly, Natural convection on horizontal, inclined, and vertical plates with variable surface temperature of heat flux, Int. J. Heat Mass Transfer 29 (1986) 1465-1478.
10. Kitamura, K., and Kimura, F., “Heat Transfer and Fluid Flow of Natural Convection Adjacent to Upward-Facing Horizontal Plates”, Int. J. Heat Mass Transfer. 38, 3149-3159, 1995.
11. Pretot, S., Zeghmati, B., Le Palec, G., “Theoretical and Experimental Study of Natural Convection on a Horizontal Plate”, Applied Thermal Engineering, 20, 873-891, 2000.
12. RT Huang, WJ Shen, CC Wang, “Orientation Effect on The Natural Convective Performance of Square Pin Fin Heat Sinks”, Int. J. Heat Mass Transfer. 51, 2368-2376, 2008
13. Handbooks of Fluent, Fluent, Inc.
14. S.V. Patankar, “Numerical Heat Transfer and Fluid Flow” Hemisphere Publishing Corporation, 1980.

全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)

簡易檢索 / 詳目顯示

相關論文