第四章 結果與討論
4.1 全微米線陣列之毛細結構之熱傳
圖 4.1 為高度為 100 μm矽微米線陣列之熱傳曲線。圖中之黑、紅、藍 符號分別代表三個具相同結構之不同樣本之實驗之結果。此黑、紅、藍三
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個樣本所得之乾涸熱通量分別為 94.9 W/cm2、94.3 W/cm2與 96.6 W/cm2， 而其熱傳係數分別為 4.25 W/cm2-K、4.25 W/cm2-K與 4.22 W/cm2-K。由以 上之結果可證明本研究之實驗可重複性。
圖 4.1、高度 100 μm 之矽微米線陣列熱傳曲線圖。圖中之黑、紅、藍符號 分別代表三個具相同結構之不同樣本之實驗之結果。
圖 4.2 比較高度為100 μm、170 μm、56 μm、145 μm之矽微米線陣列 之毛細結構之熱傳。圖中實心圓形符號代表高度 100 μm之矽微米線陣列 之熱傳曲線，實心正方形符號代表高度為 170 μm之矽微米線陣列之熱傳 曲線，其二次不同實驗分別用橘色與深綠色代表，實心三角形符號代表高 度 56 μm之矽微米線陣列之熱傳曲線，實心六角形符號代表高度 145 μm之 矽微米線陣列之熱傳曲線，其中實心三角形與實心六角形為Ćoso等人的實
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驗數據 [20]。高度為 100 μm之矽微米線陣列所得之乾涸熱通量與熱傳係 數分別為 94.9 W/cm2、4.25 W/cm2-K。高度為 170 μm之矽微米線陣列橘色 與深綠色兩個不同樣本所得之乾涸熱通量分別為 117.7 W/cm2與 123.3 W/cm2，而所得之熱傳係數分別為 4.71 W/cm2-K與 3.87 W/cm2-K。高度為 56 μm之矽微米線陣列所得之乾涸熱通量與熱傳係數分別為 24.3 W/cm2、 8.26 W/cm2-K。高度為 145 μm之矽微米線陣列所得之乾涸熱通量與熱傳係 數分別為 124 W/cm2、9.7 W/cm2-K。比較100 μm與 170 μm之矽微米線陣 列可發現乾涸熱通量會隨微米柱高度增加而上升，此與先前的研究結果 [20]相符合，而蒸發熱傳係數不隨微米柱高度改變。此外，170 μm之矽微 米線陣列在高熱通量時會產生沸騰，沸騰時使熱傳係數分別上升至 12.34 W/cm2-K、11.57 W/cm2-K，此高熱通量之沸騰現象也與先前的研究 [20]
一致。最後因Ćoso等人的實驗結構之微米柱間距較小(16.5 μm) [20]，三相 區面積大於本研究結構之三相區面積，因此Ćoso等人的結構 [20]，蒸發時 熱傳係數大於本研究的結果。
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圖 4.2、比較高度為100 μm、170 μm、56 μm、145 μm 之矽微米線陣列之 毛細結構之熱傳。其中圖上 P 代表微米柱陣列之高度，實心圓形符號代表 高度為100 μm 之矽微米線陣列之熱傳曲線，實心正方形符號代表高度為 170 μm 之矽微米線陣列之熱傳曲線，其二次不同實驗結果分別用橘色與 深綠色代表，實心三角形符號代表高度56 μm 之矽微米線陣列之熱傳曲線，
實心六角形符號代表高度145 μm 之矽微米線陣列之熱傳曲線。
圖 4.3 是高度170 μm 之矽微米線陣列在熱通量為 51 W 時所拍攝之影 像。其中圖 4.3(a)為所截取之最初影像，時間以此為基準(0 秒)；圖 4.3(b) 為圖 4.3(a)經過 0.2 秒所得之影像；圖 4.3(c)為圖 4.3(a)經過 0.4 秒所得之 影像；圖 4.3(d)為圖 4.3(a)經過 0.6 秒所得之影像。由此影像可發現液面幾
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乎沒有任何變化。此影像配合圖 4.2 之熱傳曲線，可證明在該熱通量下，
矽微米線陣列為蒸發狀態。
圖 4.3、高度170 μm之矽微米線陣列在熱通量為 51 W時所拍攝之影像。 (a) 截取之第一影像，時間以此為基準(0 秒)；(b)為(a)經過 0.2 秒所得之影像；
(c)為(a)經過 0.4 秒所得之影像； (d)為(a)經過 0.6 秒所得之影像。