Abstract
由於旋轉機械在高溫環境下操作（諸如：渦輪引擎及發電機）時，高溫將致使渦輪葉片損毀及導電體產生歐姆損失；所以，研發高性能的冷卻設計以降低高熱點溫度是急迫需要的。在一旋轉管道內，流體流場及熱傳特性不僅受主流場效應的影響也受旋轉時由柯氏力及離心浮力引起的二次流效應影響。同時，由於二次流方向的效應，管道內四壁的熱傳分佈也會有顯著的不同。因次分析的結果顯示了影響垂直旋轉管道內熱傳特性的參數有：雷諾數－強制對流效應；旋轉數－柯氏力效應；浮力參數－離心浮力效應；管道之高寬比－管道幾何形狀效應；和主流場流向（向外流╱向內流）效應。本文即是以實驗方法藉由變化旋轉管道的轉速、主流雷諾數的強弱及管道壁面熱通量的多寡來探討管道內之熱傳特性。本實驗的進行是依循下列步驟：首先， 在旋轉轉速最高至 3000rpm 的轉速下，量測管道高寬比為 0.5、1.0 及 2.0 向外流的熱傳分佈， 以建立實驗資料基礎及探討旋轉流場中高寬比對熱傳的效應；接著，量測一方形管道向內流的熱傳分佈，以決定主流方向對熱傳的效應；之後，設計了一個三通道的蛇形管道，以模擬渦輪葉片內的冷卻孔道；最後，設計了單通道、九通道及二十五通道的多管道測試段，以瞭解旋轉流場中熱傳面積的效應。