Abstract
本文利用W.F.S 法分析包含液態區自然對流及固態區熱傳導的固化回題。W.F.S 法在應用上相當普遍，除了具有精度高、穩定性佳、省時等優點外，最近的發展，更使W.F.S 法能很有效的處理熱學性質不連續的問題，而這種現象，最常有相變化過程中不同相之間的界面上發生。由於W.F.S 具有前述特有的能力，因此在分析相變化問題時，能很精確、輕易地跨相，而成為一種很有效率且精確度高的單區法數值模式。本文首先將潛熱自焓中分離出來，而成為以顯熱為變數之能量方程式的一項source term 。在計算過程中，採用控制體積的觀念，以液態在控制體積內所佔的面積比例來估計各格點的潛熱大小。在流線方程式中，假設固態區的黏滯係數（人工黏滯係數）為無窮大，並配合W.F.S 的upwind特性，使流程方程式能適用於整個問題區域。為解決渦度在液－固界面不連續的問題，並可以使用與顯熱及流線函數相同的綱路系統，本文在計算過程中，利用前一次疊代的流線函數值求出在液－固界面上的渦度，並將其影響移至渦度差分方程式的source term 。為了檢驗本文方法的準確性與可靠度，本文以純鍚在上、下絕熱，左、右各維持在不同溫度下之二維矩形容器內的固化現象作為模擬對象，並將結果與前人的實驗數據作比較。由本文所得到的數值結果雖然可能因網格不夠細、未考慮塌陷現象或前人實驗值竹誤差而與前人的實驗數據在定量上有些誤差，但在定性上則相當符合物理現象並與實驗吻合。此外，在數值穩定性及計算效率上，本文的數值模式均有很令人滿意的結果。