Abstract
本研究在探討平板前緣未加熱區對垂直平板混合熱對流之影響。此現象所呈現的是具有奇異點的非相似形(local non-similarity)層流邊界層問題。首先利用軸向座標轉換, 轉換非相似形邊界層方程式, 成為無因次化的動量和能量方程式。此問題數值解的控制參數包括無因次的未加熱區長度ζL、熱浮力參數Gr ╱Re 和Prandtl 數。其次使用Pmethod 和準線性化(Quasi-Linearization) 將無因次動量和能量方程式差分化。為了獲得良好的數值穩定性和準確性, 因此使用W.F.S.法在不均勻的網格系統求解, 並配合 Z轉換在均勻的網格系統中, 使用三次嫁接法(cubic spline)求取微分值。物理現象的研究, 著重於未加熱區之長度以及浮力效應, 對於板面的剪應力、熱傳率和流體速度場之影響。從計算的結果得知, 未加熱區長度的增加。有助於降低加熱區板面的剪應力, 但也降低了板面的熱傳率。但當未加熱區長度增至ζL=4.0 以上時,板面的剪應力和熱傳率就不會再隨著未加熱區長度的增加而有明顯的變化。此外, 未加熱區的存在, 對於強制熱對流的流場影響較大, 但對於自然熱對流的流場, 其影響幾乎可忽略。速度場對於未加熱區的存在以及浮力效應的作用, 都有強烈的反應。二者的效應致使速度曲線變化的非常劇烈, 當未加熱區長度增加或浮力效應的增強, 都會使流體的速度增加, 而且速度曲線的波峰非常靠近板面。