Abstract
在本研究中，已成功地發展出改良型暫態液晶量測及熱量測兩種實驗方法來探討矩形渠道中加裝散熱座之熱流特性。同時，也針對此類問題的局部及平均有效熱流特性做一系列的參數研究，這些影響參數與情況包括改良型暫態液晶量測法中渠道入口空氣預熱溫度，熱量測法中散熱座底部溫升或熱通量，空氣流速及散熱座種類。在熱傳特性方面，本研究證實側向有效局部熱傳係數呈對稱的分佈。在改良型暫態液晶量測法中，渠道入口之空氣預熱溫度或在熱量測法中散熱座底部熱通量對於散熱座之有效局部和平均熱傳係數沒有顯著的影響；而有效局部及平均熱傳係數則隨著空氣流速增加而遞增。有效局部熱傳係數沿著流動方向逐漸減小；且有效局部熱傳係數的分佈曲線隨著流速增加而更為陡峭。對於限制空內具有較低外形的之散熱座，其最大的熱傳係數會出現在渠道的入口處，而局部熱傳係數沿著流向逐漸減小。對於具有較高外形平行板狀散熱片之散熱座，其熱傳係數會由渠道入口遞增至X=0.05-0.10處，然後沿著流向而遞減。對於具平行條狀散熱片或有孔狀散熱片之散熱座，其局部熱傳係數則沿著流向單調的遞減。在渠道入口0□X□0.3區間會有熱流增益的效果，尤其在空氣流速增大時更為顯著。在本研究中，利用暫態液晶量測法所量測的局部及平均有效熱傳係數的趨勢與熱量測法的結果相當一致。唯當空氣流速的增加時，兩種量測法定量結果的偏差會更顯著；對於平行條狀散熱片或有孔狀之散熱片之散熱座，此兩種方法量測結果亦有偏差，尤其在渠道入口區間更為顯著。有效平均熱傳係數隨著渠道之孔隙率降低而遞增。在特定渠道入口流速下，完全限制和無限制之散熱座分別具有最大及最小的有效平均熱傳係數。另外，本研究亦針對散熱座被限制在渠道中而產生之熱傳增益，提出了兩個修正係數 和 。使用此兩個修正係數預測得的有效平均熱傳係數與實驗量測結果相當一致。本研究亦針對流阻方面作探討，結果發現整個渠道壓降則隨著流速增加或渠道之孔隙率降低而遞增；在特定渠道入口流速下，完全限制之散熱座(如散熱座D)和無限制之散熱座(如散熱座B)分別具有最大及最小的壓降。最後，本研究更進一步引入了一個熱傳增益量j/f 的觀念。根據實驗結果發現：對於特定的散熱座，j/f值幾乎與雷諾數無關；而其值會隨著渠道孔隙率減少而增加。對於本研究中各類型的散熱座，其j/f值皆合理的座落於Kuo et al. (2003)所提出的最大值與最小值間。