Abstract
流經徑向旋轉管道流體的熱傳性能,除了受慣性力、壓力和黏滯力的影響外,尚且受到柯氏力與離心力的作用。本文即是以實驗方法,探討徑向旋轉的正方形管道內,徑向內流流體在等熱通量邊界條件下之熱傳分析。柯氏力所導引的二次流改變了速度和溫度的分佈,增大磨阻係數,因而提升了熱傳效應。離心力所引起的浮力流,則因離心加速度加速了徑向內流管道璧上的流體,而增強了熱傳效應。本實驗結果顯示,管內四個邊的熱傳係數皆會隨管道的旋轉而增大,且轉速愈高,熱傳係數的增加愈大,此現象以吸力邊最為顯著,但此效應會隨主流雷諾數(Re)的增加而漸趨平緩,蓋因紊流的產生逐漸湮沒了由旋轉產生的效應。本實驗中,旋轉速(Ro)可代表柯氏力所導引的二次流特性,旋轉雷利數(Ra)可代表離心浮力流的特性。本文主要在探討不同的主流雷諾數、熱通量和位置下,旋轉效應對徑向內流流體的熱傳影響。主要的參數範圍如下︰主流雷諾數,1100 - 10,000;旋轉數,0 - 0.19;旋轉雷利數,0 - 0.16 。