Abstract
在本研究中，建立了一套空氣噴流實驗系統及實驗方法，來探討平面空氣噴流衝擊於一模擬多晶片模組之熱流特性。此多晶片模組共有十五個（3×5）模擬晶片而晶片的尺寸為 10×11 釐米平方。實驗中，噴流發展長度與出口寬度比 （L/W）固定為 1之條件下，針對影響熱流特性之相關參數做一系列的探討。這些參數包括噴流雷諾數、、噴流間距與噴嘴寬度比、噴嘴寬度、對流熱通量、和模組方位、對流熱通量、和模組方位，其參數變化的範圍則為 ReD = 297 - 1865, H/W = 1 - 12，W= 2.9mm-7.8mm, qc = 1473 W/m2 - 9362 W/m2,Θ=0°和 90°。在流力特性方面，經由本研究所量得的實驗數據可以發現：噴嘴出口之噴流速度仍在發展，其速度分佈介於均勻與拋物線分佈之間。另外，噴嘴出口的流場狀況可區分為兩類：一是起始層流區，一是起始轉變區。當噴流雷諾數小於1092 時，由於噴嘴出口中心線之紊流強度很小，所以可視作起始層流區；相反地，當噴流雷諾數大於1092時，由於噴嘴出口中心線之紊流強度效應陡增，所以可視作起始轉變區。在熱傳特性方面，從實驗結果顯示：晶片的表面溫度要比未發熱區域高，但隨著噴流雷諾數的增加，多晶片模組的表面溫度分佈會變得更均勻。在晶片的表面對流熱通量分佈探討上，發覺噴流間距與噴嘴寬度比對其效應並不顯著，但受噴流雷諾數的影響很大，即表面對流熱通量隨著噴流雷諾數之增加而增加。其次，雖然晶片的表面對流熱通量隨輸入的總熱通量增加而增加，但晶片之局部紐賽數分佈卻不受表面對流熱通量之增加而有所影響；此即可證明，在本研究中，由表面對流熱通量所引起的浮力效應應可予以忽略。在研究中更進一步發現：噴流雷諾數和噴嘴寬度對停滯點紐賽數、局部紐賽數及平均紐賽數的影響相當顯著。換句話說，這三者的熱傳特性隨著噴流雷諾數增加或噴嘴寬度之減小而增加；相反地，噴流間距與噴嘴寬度比和模組方位對相關之熱傳性能之影響並不顯著。最後，研究中亦證實現有針對整片發熱面平均紐賽數之實驗關係式，仍能夠合理有效地預測本研究多晶片模組情況下之平均熱傳特性。