Abstract
本文乃針對含突張圓形噴流衝擊於多熱源問題，做一系列有系統的研究。在文中討論了許多有興趣的熱流主題，如在流力特性探討上，包括噴管內流場之發展狀態，噴管出口之速度分佈，沿著對稱軸上徑向速度梯度之變化，衝擊發熱面上摩擦因子之分佈，及整個流場的流線分佈；在熱傳特性探討上，則包括停滯點紐塞數，局部紐塞數及平均紐塞數。此研究中影響熱流特性之相關參數和條件有雷諾數，噴管長度與出口之速度分佈，噴流出口與衝擊發熱面間之距離 (S)，普蘭特數，環狀加熱區之分佈狀況，外環導管管徑之大小，及外圍環形導管之突張狀況，因此在文亦針對這些影響因素作一系列之探討。流力特性上，發現噴流管長增加或降低雷諾數時有助於流場在噴流出口時發展為完全發展管流，但當出口到衝擊發熱面間距離與管徑的比值小於１時，出口速度明顯地受到了此距離的影響。而流體流出噴管後沿著管中心速度梯度的分佈並不會受到縮管因素的影響，文中也一系列的探討在衝擊發熱面靠近對稱軸線上停滯點之邊界層厚度，並對最大的表面摩擦因子分別應用於流體在噴管出口是完全發展流與均勻流提出了合理的經驗公式。在熱傳特性上，在停滯點的紐塞數不會因為等溫加熱或是等熱通量加熱的方式而有所不同，對衝擊發熱面上之局部紐塞數則會因雷諾數之增加而增加，但對不同噴管長度下，只對衝擊發熱面上 R＜0.5 之區域有所影響，此區域之外，並不會因噴管流管長有太大的變化。同時，Ｓ對衝擊發熱面上的局部紐塞數分佈也沒有明顯的影響。在衝擊發熱面上靠近外環突張導管處所產生的局部高峰紐塞數，會因為外環突張管徑的增大使得迴流區強度減弱而降低。在探討外環突張導管高度(Se)的影響時，則發現Se越小時，流體越不易流入外環突張管所局限的區域內，導至流體在衝擊加熱面上提前產生流場分離現象，並且局部紐塞數將因為加熱源數目的增加、雷諾數的變大或者是非加熱區與加熱區的比值增加而變大。對平均紐塞數的影響方面，在低雷諾數時，平均紐塞數隨外環突張管徑的增加而降低，但在高的雷諾數(Re<500)時則隨管徑之增加而增加。而外環突張管徑高度之影饗，則由於在小的Se時流場提前分離的現象，故平均紐塞數隨高度的減小而降低。對於具多加熱源的平均紐塞數與單一加熱源的平均紐塞數之比值，將因為非加熱區與加熱區的比值增加或者是加熱源數目的減少而減少，對於此多加熱源加熱的平均紐塞數，本文也提供了一個合適的經驗公式以供使用。