密閉區間內自然對流之模擬分析

Numerical Simulation of Natural Convection Heat Transfer in Partially Divided Enclosures.

陳漢興(Han Shin Chen)

指導教授 ： 林誠興

元智大學/工程學院/機械工程學系/碩士(1993年)

摘要

自然對流的行為，存在於許多重要物理現象與技術領域中，諸如太陽能接
收器、核能電廠的熱交換器、長晶技術、電子機器的冷卻技術以及室內通
風空調設計等。本文將藉助目前廣為流力與熱流數值（CFD）研究專家使
用的套裝軟體 PHOENICS，建立一個電腦數值模型，來模擬、研究與分析
密閉矩形區域在溫度梯度效應下，其自然對流行為與熱傳現象。其間本文
將藉由展弦比（ Aspect Ratio）、傾斜角度、隔板位置、隔板數、開口
比(Aper- ture Ratio）、寬度比（Width Ratio）、熱傳係數比、
Rayleigh數與Prandtl數的變化，來探討其與溫度場及熱傳效應間的關係
。數值分析所得到的結果將與實驗值比較，以確定電腦模型的可靠性。另
外複雜的流場結構與物理現象，例如二次迴流現象、 Pr值與Nu值的關係
、以及Ra值和隔板與傾斜角度對流場型態與熱傳率的影響都將於本文內作
一探討。

關鍵字

自然對流 ； 數值分析 ； 隔板 ； 傾斜角度

並列摘要

A Numerical simulation model is developed to investigate the
natural convection heat transfer due to buoyancy in a partially
divided enclosures .The simulation model is based on the well-
known computational fluid dynamic software─ PHOENICS.The
aspect ratio is from 0.0625 to 8.0；the Aper- ture Ratio is
from 1.0 to 0.5；the inclined angle measured from -75 to +60
degrees and the Prandtl number simulated is from 0.71 to 12900
( i.e.，air and water and various oils are simulated as working
fluids )。

並列關鍵字

Convection ； Numerical ； PHOENICS