Abstract
在本研究中，建立了一套實驗系統及實驗方法，來探討水平圓盤上之自然對流現象和水平旋轉圓盤之熱傳特性。此圓盤中共有十五個（3×5）模擬晶片，而每個晶片的尺寸為5×6mm2。在實驗中，乃針對影響熱傳特性之相 關參數作一系列的參數探討。這些參數包括旋轉雷諾數(Rer）、對流熱通量（qc）、格拉雪夫數(Grashof number)，而其參數變化的範圍則為Rer = 0 - 437.63, qc = 133.43 W/m^2 - 437.63 W/m^2, Gr = E6- 1.82×E6,晶片尺寸 5×6 mm^2,圓盤的直徑 78 mm。 從實驗結果顯示：圓盤的表面溫度分佈為一鐘形曲線；位於圓盤中心之晶片溫度最高，而最低點發生在接近圓盤邊緣之晶片上。因此，局部紐塞數(local Nusselt number)的分佈則呈一碗狀曲線；最低點發生在位於圓盤中心之晶片上，而最高點則接近圓盤邊緣之晶片上。至於圓盤的熱傳特性，本研究成功地探討因旋轉而造成圓盤上熱傳增益之效應；同時，亦對自然對流在旋轉加熱圓盤上之影響加以研究。藉由新定義的參數Gr/Rer^1.6而界定了三個熱傳區域：純粹旋轉強制對流區、混合對流區和純粹自然對流區。 最後，在水平圓盤上自然對流方面，藉由溫度差和格拉雪夫數的表示，本論文提出了兩條新的實驗關係式；再經由此關係式，則可求出含15個模擬晶片之水平圓盤上的平均紐塞數。利用這兩條關係式預測出的平均紐塞數與實驗數據比較，其平均誤差分別為0.645%及 1.55%。另外，在旋轉圓盤混合對流方面，本論文亦提出了另外兩條包含旋轉和自然對流效應的平均紐塞數實驗關係式；利用此兩條關係式預測出的平均紐塞數與實驗數據比較，其平均誤差分別為2.36%及7.66%.-