Abstract
本文旨在以實驗與理論方式探討一端封閉之多孜性管壁流場特性,多孔性流道由兩片相對之透氣網組成,分直型與漸縮型二種。實驗上所用之量測技術為雷射都卜勒流速儀(LDV ),理論分析則採用量階分析方式簡化Navier-Stokes 方程式,從而導出不可壓縮性流體在直型管壁非均勻吹氣狀況下,速度分佈的相似解,以及壓力與軸向中心線速度的關係。實驗方面,量測了管壁在高吹氣率(0-8m/sec)和低吹氣率(0-1.5m/sec)狀況下之流場,結果發現在不可壓縮層流區域內,當以(U/Uc,V/Vs)為無因次座標表示平均速度分佈時,直型流道之速度場確實具有相似解;而漸縮型流道之速度場不具相似性。又流道幾何形狀對此類型流場之紊流強度分佈也有相當程度的影響,在相同總體平均吹氣速度(Vsb )與Vs/Ub (Vs:某一堆面之壁上吹氣速度;Ub:同一堆面之平均軸向速度)下,若速度場為紊流速度分佈時,由於漸縮型流道受到流道漸縮性的影響,最大紊流強度值均大於直型流道,且其最大紊流強度位置也較直型流道靠近壁面,故漸縮型流道比直型流道有更好的熱傳效應和更快的燃氣與空氣混合速度。此外壓力量測結果證明了直型與漸縮型流道之徑向壓力梯度遠小於軸向壓力梯度,故在實際分析上可忽略,且軸向壓力分佈在不可壓縮層流區域內與理論的壓力近似值甚吻合。