Abstract
本文研究目的是採用邊界重合座標系統轉換法 (bound-ary-fitted coordinate transformation method . 簡稱 BFCTM) 與有限差分法 (finite differnce method . 簡稱 FDM) 的聯合法來解決具有自由面流體的流動問題。由於這類的問題相當多, 我們只探討牛頓流體自一二維收縮管道中流出后自由面變化的情形。在本文中我們的將詳細分析1.管道之收縮比例L.2.雷諾數RE.3. 收縮角度 A4.capillarynumber (Ca) 對自由面開關的影響, 特別是流體流出收縮管道后的最終厚度大小與這四種參數間的關係。由於FEM 的不易使用, 而傳統的FDM 又受限於物理系統的開關, 因此本篇論文將採用一較有效且方便的數值方法, 即有限差分法配合邊界重合卒標系統轉換法 (boundary-fitted coordinate transformation method, 簡稱 BFCTM) 來分析不可壓縮的牛頓流體在收縮管道中原流場分佈及流出後的問題。另外, 由於漩渦產生的條件並作詳細的分析, 可作為將來模具設計的參考。模擬結果發現收縮比例對自由面只有在很小時才有影響, 當RE很大時自由面不隨收縮比例變化, 在收縮比例大於13時, 自由面趨近一固定值。在RE大於150 時, 不管角度為何, 自由面都非常接近potential flow。Ca對自由面的影響較小, 只有在RE很小時Ca與自由面才有很明顯的關係。