Abstract
本文探討題為高Prandtl 數層流流體之水平等溫圓管在熱進口區的熱對流分析。進口流體狀態為等溫全展之拋物線形速度分布,且在管入口處開始等壁溫冷卻。因管壁的冷卻作用,造成流體內有溫度梯度存在。溫差造成流體密度不同,使得管中心的流體往上流,而管壁處的流體則往下方流動。這種二次流現象加速流體的混合,使得熱傳係數因而增加。前此對這類問題的討論均限定於Ra小於 1,000,000 且只行部分區間分析。本文採用本所李雄略教授所提出之權函數法及P- Method來解這個問題,所解Ra參數提升至500,000,000 ,所解區間從z=0至z=0.8。由本文的結果可發現,熱全展區的位置在大Ra時趨近於0.36;最強二次流位置可表為參數Ra的函數;二次流效應起始位置亦可表為Ra的函數,該式可用以決定純強制對流之格拉茲解的適用區間。