實驗的過程中，利用裸線式熱電耦量測加熱源與微通道表面的溫度，量測的溫 度點位置如圖4-1 所示，共量測 6 個溫度點，分別為 1~6。
圖 4-1 實驗微通道與加熱片接合面，熱電耦量測點位置圖
包覆式熱電耦量測，進出口的工作流體溫度，差壓計量測，進出口壓降，管路 採用外徑 9.5mm、內徑 6.5mm 的 PU 管[Polyurethane Tube]，壓降的量測中，由管 路漸縮至歧管入口 2.5mm，會產生壓降，故量測在無微通道時系統的壓降，如表 4-1 與圖 4-2 所示。
表 4-1 實驗流道空壓降表 流量 (l/min) 壓降 (pa) 0.70 7970.63 0.60 6646.28 0.50 5395.50 0.46 5003.10 0.40 4340.93 0.30 3556.13
系統空壓降
流量 (l/min)
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
壓降 (pa)
3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
壓降
圖 4-2 實驗流道空壓降圖
實驗中，分成長邊進出歧管實驗，漸擴短邊進出歧管實驗，分流設計實驗，三 種實驗，其中短邊漸擴歧管實驗，加入分離式熱源，在加熱片中，共分成三個加熱 源，分別為1、2 與 3，如圖 4-3 所示，探討分離式加熱源對微通道的熱特性影響。
圖 4-3 實驗加熱片示意圖
4-1 長邊進出歧管
表 4-5 長邊進出歧管，進口水溫 40oC 加熱片 123 流量:0.71 l/min
進口 (oC) 出口 (oC) 瓦數 (W) 平均溫度 (oC) 最高溫度 (oC)
39.67 39.57 39.57 39.70
39.87 42.27 118.06 48.48 50.30
39.97 44.17 206.61 54.82 57.80
39.97 45.07 250.88 58.30 62.70
39.97 46.27 309.91 63.42 70.90
39.77 46.57 334.50 65.85 73.40
圖 4-4 長邊進出歧管，不同進口水溫，不同瓦數下，平均溫度與最高溫度變化圖 長邊進出歧管的實驗中，不論進口水溫為幾度，微通道加熱面的平均溫度與最 高溫度，接隨者瓦數的增加，差異越來越大，加熱面加熱時，微通道的散熱機制為 熱對流效應和熱傳導效應，由於微通道的長度過長，在每一段的微通道所能帶走的 熱量並不相同，隨者加熱瓦數增加，最高溫度的上升幅度必然會比平均溫度大，故
在微通道設計中，需要透過流道的設計，來降低最高溫度，避免加熱面過熱。微通
在電子散熱中，當熱源無法均勻地藉由熱傳機制，熱傳導或熱對流，將熱量傳
表4-12 漸擴短邊進出歧管，加熱 13，流量:0.46 l/min，不同瓦數下，熱特性表
表4-16 漸擴短邊進出歧管，加熱 23，流量:0.6 l/min，不同瓦數下，熱特性表
表4-20 漸擴短邊進出歧管，加熱 1，流量:0.7 l/min，不同瓦數下，熱特性表
表 4-24 漸擴短邊進出歧管，加熱 3，流量:0.46 l/min，不同瓦數下，熱特性表
於在加熱源少的時候，即加熱片只開啟一個加熱源下，最高溫度升高值比較很大，
故在流量增加，且加熱瓦數較大時，最高溫度增加幅度會變大。在圖中，左上角處 為加熱片示意圖，數字綠色代表加熱片開啟，數字紅色代表加熱片不開啟。
圖 4-5 漸擴短邊進出歧管，加熱片 123，實驗第 1 次與第 2 次，再現性圖
圖 4-6 漸擴短邊進出歧管，加熱片 123，不同流量下，熱特性圖
圖 4-7 漸擴短邊進出歧管，加熱片 12，不同流量下，熱特性圖
圖 4-8 漸擴短邊進出歧管，加熱片 13，不同流量下，熱特性圖
圖 4-9 漸擴短邊進出歧管，加熱片 23，不同流量下，熱特性圖
圖 4-10 漸擴短邊進出歧管，加熱片 1，不同流量下，熱特性圖
圖 4-11 漸擴短邊進出歧管，加熱片 2，不同流量下，熱特性圖
圖 4-12 漸擴短邊進出歧管，加熱片 3，不同流量下，熱特性圖
進口流量 0.46 l/min 加熱面平均溫度
道熱特性的影響，在圖 4-13 中，平均溫度，由於部分量測點有較低溫度，取平均 下來，不同加熱源對於微通道熱特性的影響，並不明顯。而圖 4-14，最高溫度，
在加熱片開啟減少，具有最高溫度上升的特性。在開啟兩個加熱源，最高溫度的最 低值，出現於開啟加熱片 23，與開啟加熱片 123 的最高溫度相比，開啟加熱片 23 會略低，而最高溫度的最高值，出現於開啟加熱片 12，這是由於加熱片 12，加熱 源開啟的地點，剛好與微通道的流道進出口相當的接近，如果工作流體，在進口處 就開始加熱，會降低微通道的熱對流效應，讓後面的流道熱傳機制變差，導致開啟 兩個加熱片條件下，最好的是開啟加熱片 23 和最差的是開啟加熱片 12。在開啟一 個加熱片，對於微通道的影響變小，開啟不同位置的加熱片，最高溫度呈線性，並 無顯著的差距，這是由於熱源過度集中，最高溫度開始大幅度的增加，改變位置的 影響被減弱。
4-3 分流設計
4-4 模擬與實驗比較
圖 4-16 與圖 4-17 比較漸擴短邊進出歧管的實驗結果與模擬分析結果，在相同 的邊界條件下，微通道的熱特性比較。圖 4-16 是開啟加熱片 123，進口流量為 0.46 l/min，工作流體為水，進口水溫為 20oC，模擬中的加熱瓦數，設為 50W、
150W 與 250W，將三個點取線性，可得到模擬不同瓦數下，微通道的熱特性。在 壓降中，模擬與實驗的數值，差距比例並不大，而在平均溫度與最高溫度中，模擬 和實驗的數值，差距比例比較大，這是因為在模擬中，加熱面與微通道的貼合，是 沒有接觸熱阻的存在，而在實驗中，加熱面和微通道之間，存在接觸熱阻，在兩者 之間塗覆導熱膏，可降低接觸熱阻，但無法完全去除接觸熱阻的影響，故在溫度的 量測上，模擬數值與實驗數據會有一定的差異，而在平均溫度與最高溫度間，最高 溫度受到接觸熱阻的影響比較大，差異的比例也被放大。但模擬數值與實驗數據呈 現相同的趨勢存在。
圖 4-16 漸擴短邊進出歧管，加熱 123，流量 0.46 l/min 下，模擬與實驗對照圖
圖 4-17 漸擴短邊進出歧管，加熱 23，流量 0.46 l/min 下，模擬與實驗對照圖
圖 4-17 是比較在開啟兩個加熱片下，即加熱片 23，模擬與實驗的比較，在實 驗中，由於兩個加熱片，輸入的熱量無法與三個加熱片相比，所以模擬中的加熱瓦 數，設為 50W、125W 與 200W，三種不同的加熱瓦數。模擬數值與實驗數據呈現 相同的趨勢存在，在開啟兩個加熱片下，最高溫度的差異是最大的，而平均溫度與 壓降兩者的差異不大。