加裝旋轉刮片對加熱片的熱傳影響

以加熱片 A、E 提升幅度最大，而其次是加熱片 B、C、D。

由上述情形可發現，當加裝刮片後，因刮片可刮去高溫面的溫度 邊界層，破壞高溫面的溫度累積，而使的整體的熱傳效能變好，因此 可確定加裝刮片的重要性，而分析五片不同位置的加熱片之熱傳效能 提升方面，就 4.2.1 節分析在不同尺寸旋轉運動刮片的流場與溫度場 分佈後，得知旋轉運動刮片是以中心軸為定點，以逆時針旋轉運動，

因此在刮片的外緣其切線速度最大，而中心軸的速度最小，並就圖形 分析其中的速度分佈，可發現外緣的速度比中心軸的速度大上好幾 倍，因此位於刮片外緣下方的加熱片 A、E，其所提升的熱傳效能最 好，而在中心軸下附近的加熱片 B、C、D，因刮片切線速度並不大，

雖熱傳效能有所提升，但提升的比例卻不如加熱片 A、E 好。

由此可知，當在一個風扇產生的流場中，雖然加熱片 A、E 位於 流場速度較大的範圍內，因本身的熱傳效能比其餘三片加熱片好，但 若只以風扇去散熱，而無刮片刮去溫度邊界層，其中的熱傳效能比起 有刮片時下降了大約 70％的熱傳效能。

表 4-9 加裝旋轉運動刮片為 1800rpm 之文獻[13]與數值百分比 文獻[13]

23.28 13.86 8 13.78 23.21

數值 22.590 14.094 8.150 13.866 22.864 E% 2.964 -1.670 -1.880 -0.623 1.490

表 4-10 有無旋轉運動機構風扇轉速 1800rpm 對加熱片紐塞數影 響比較(Nu₁：無旋轉刮片，Nu₂：有旋轉刮片)

加熱片 A B C D E

Nu1 13.302 9.531 5.737 9.522 13.744

Nu2 22.590 14.094 8.150 13.866 22.864

Eff (%) 69.823 47.877 42.067 45.619 66.358

4.3 有無有無有無旋轉刮片有無旋轉刮片旋轉刮片與加熱片旋轉刮片與加熱片與加熱片與加熱片間隔中間隔中間隔中間隔中之之之之流場流場流場流場分析分析分析分析

圖 4-40、圖 4-41pathline 速度圖，顯示當未加裝旋轉刮片時加熱 片受到風扇代動流場因而帶走加熱片上的熱,但僅僅只是流體衝擊加 熱片的溫度邊界層並非是直接的接觸，相反的在圖 4-42、圖 4-43 上 可以明顯的看出當加裝旋轉刮片而加熱片與旋轉刮片的間隔為 0.34 mm 時，旋轉刮片在加熱片上方進行旋轉，如圖 4-44、圖 4-45、圖 4-46 所示有相當明顯的速度變化，在如此明確的速度場差異之下, 並 且加熱片的溫度邊界層直接被旋轉刮片破壞，因此加熱片的散熱效率 顯著的提升。如圖 4-47 將有旋轉機構與無旋轉機構於各加熱片上方 0.05mm 處之的速度分佈線做比較，有加裝旋轉刮片其加熱片上方之 速度流場明顯較大。圖 4-48 為有無旋轉運動機構於各加熱片上方 0.05mm 處之溫度梯度圖，圖中顯示無旋轉刮片的溫度梯度較低，而 由上述兩圖觀察顯示加熱片 A、E 熱傳效能最好，加熱片 C 最差，而 加熱片 B、D 的效能則居兩者之間。

圖 4-40 無旋轉機構轉速(3000rpm)對加熱片上之速度 Pathline 圖

圖 4-41 無旋轉機構(3000rpm)對加熱片上之速度向量圖

圖 4-42 有旋轉機構(3000rpm)時加熱片上之速度向量圖

圖 4-43 旋轉機構(3000rpm)與加熱片間之速度向量圖

圖 4-44 旋轉機構(3000rpm)與加熱片間隙中之速度向量圖

圖 4-45 旋轉機構(3000rpm)與加熱片間隙中之速度向量圖 C 加熱片 B 加熱片

D 加熱片

圖 4-46 旋轉機構與加熱片間之速度分佈圖

圖 4-47 有無旋轉機構於各加熱片上方 0.05mm 之速度分佈

圖 4-48 有無旋轉機構於各加熱片上方 0.05mm 之溫度梯度

第五章第五章

第六章第六章

第六章第六章 參考文獻參考文獻參考文獻 參考文獻

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