由【圖五十四】可看出，當達西熱雷里數 Ra 逐漸變大時，會發生由熱傳導過渡 轉變為熱對流的現象，當 H=1時【圖五十四(a)】中發現在達西熱里數 Ra=62時出現 分岔，此時流體開始流動並且造成溫度分布出現變化，【圖五十五(a)】中流體溫度等 溫線分佈開始有彎曲現象發生，顯示並非單純熱傳導造成，已有熱對流產生。觀察【圖 五十五(d)】的微生物濃度分布，發現微生物因流體的的流動的影響而被帶至右上角 落聚集，當無因次固體與液體熱傳係數 H=10時，【圖五十四(b)】發現達西熱里數 Ra=67才發生熱傳導過渡到熱對流的分岔現象，隨著增加無因次固體與液體熱傳係 數至 H=100【圖五十四(c)】分岔現象到達西熱雷里數 Ra=84才出現，比較【圖五十 五(a)】、【圖五十六(a)】、【圖五十七(a)】三張流體溫度分布圖，在相同條件下，當無 因次固體與液體熱傳係數 H 越增加時，流體溫度等溫線彎曲程度趨緩，顯示對流效果 開始降低，同時固體與液體的溫度在較高的無因次固體與液體熱傳係數 H 會較接近，
由此可知，在相同的達西生物對流雷里數 Rb 情況下，較高的無因次固體與液體熱傳 係數 H 會提高固液相間之熱傳，對於流場有穩定的效果，故需要較高的達西熱雷里數 Ra 才能有對流發生，因為液體與固體進行熱交換的同時，會讓液體分布較均勻，降 低溫度梯度產生的浮力，同時影響微生物的濃度分布。
(a)
(b)
(C)
【圖五十四】 相同 Rb=1、Le =1、 Pe=1、
σ
=10-3條件下，不同無因次固體與液體 熱傳係數 H 之流場分布圖(a)H=1，(b)H=10，(c)H=100(a)流體溫度(Tf)分布圖 (b)固體溫度(Ts)分布圖
(c)流線圖 (d)微生物濃度分布圖
(e)氧濃度分布圖
【圖五十五】 H=1、 Rb=1、 Ra=90、Le =1、 Pe=1、
σ
=10-3條件下的(a)流體溫度 (Tf)分布圖，(b)固體溫度(Ts)分布圖，(c)流線圖， (d)微生物濃度分布圖，(e)氧濃度 分布圖(a)流體溫度(Tf)分布圖 (b)固體溫度(Ts)分布圖
(c)流線圖 (d)微生物濃度分布圖
(e)氧濃度分布圖
【圖五十六】 H=10、 Rb=1、 Ra=90、Le =1、 Pe=1、σ =10-3條件下的(a)流體溫度 (Tf)分布圖，(b)固體溫度(Ts)分布圖，(c)流線圖，(d)微生物濃度分布圖，(e)氧濃度分 布圖
(a)流體溫度(Tf)分布圖 (b)固體溫度(Ts)分布圖
(c)流線圖 (d)微生物濃度分布圖
(e)氧濃度分布圖
【圖五十七】 H=100、 Rb=1、 Ra=90、Le =1、 Pe=1、
σ
=10-3條件下的(a)流體溫 度(Tf)分布圖，(b)固體溫度(Ts)分布圖， (c)流線圖，(d)微生物濃度分布圖，(e)氧濃 度分布圖【圖五十四(b)】顯示，發現在達西熱雷里數 Ra=100和 Ra=110時，
ψ
Max突然從4.2降 至2.2，流線圖由一個渦流變成兩個渦流，表示流場在此又發生第二次分岔現象，【圖 五十八】與【圖五十九】分別顯示第二次分岔前後之流場、溫度場與濃度場之分布。在一個渦流時，因為流體順時針流動，流動方向在左邊壁面由下往上，流動方向在右 邊壁面由上往下，故造成如【圖五十八(a)】、【圖五十九(b)】的等溫線分布，【圖 五十八(d)】可看出嗜氧性微生物被流體帶至右上角落聚集。【圖五十九(a)】、【圖 五十九(b)】固體與液體溫度的等溫線受到兩個渦流對流的影響而往中間向下彎曲，
【圖五十九(c)】右邊的渦流是逆時針流動、左邊的渦流是順時針流動，此時由【圖五 十九(d)】發現嗜氧性微生物會聚集在上方兩個渦流中間。【圖六十】與【圖六十一】
為經過二次分岔後，顯示在 Ra 持續增加時各個流場，溫度場，濃度場之分布情況，
隨著 Ra 的變大由【圖六十(c)】、【圖六十一】(c)可看出流場的流速跟著變大，顯示 熱對流強度增加，此時比較【圖五十九(a)】、【圖六十(a)】、【圖六十一(a)】的液 體溫度等溫線，可觀察出當熱對流強度越強時溫度等溫線彎曲程度更加明顯。因本論 文採用局部熱不平衡模型由【圖六十】與【圖六十一】的溫度場可看出液體溫度等溫 線與固體溫度等溫線的差異明顯的不同。【圖六十】與【圖六十一】的濃度場圖顯示 微生物濃度與氧濃度在經過二次分岔後，當受到較旺盛的對流影響時會聚集在流場的 右邊。
(a)流體溫度(Tf)分布圖 (b)固體溫度(Ts)分布圖
(c)流線圖 (d)微生物分布圖
(e)氧濃度分布圖
【圖五十八】 H=10、 Rb=1、 Ra=100、Le =1、 Pe=1、
σ
=10-3條件下的(a)流體溫 度(Tf)分布圖，(b)固體溫度(Ts)分布圖，(c)流線圖，(d)微生物濃度分布圖，(e)氧濃度 分布圖(a)流體溫度(Tf)分布圖 (b)固體溫度(Ts)分布圖
(c)流線圖 (d) 微生物濃度分布圖
(e) 氧濃度分布圖
【圖五十九】 H=10、 Rb=1、 Ra=110、Le =1、 Pe=1、
σ
=10-3條件下的(a)流體溫 度(Tf)分布圖，(b)固體溫度(Ts)分布圖，(c)流線圖，(d)微生物濃度分布圖，(e)氧濃度 分布圖(a)流體溫度(Tf)分布圖 (b)固體溫度(Ts)分布圖
(c)流線圖 (d)微生物分布圖
(e)氧濃度分布圖
【圖六十】 H=10、 Rb=1、 Ra=200、Le =1、 Pe=1、
σ
=10-3條件下的(a)流體溫度 (Tf)分布圖，(b)固體溫度(Ts)分布圖，(c)流線圖，(d)微生物濃度分布圖，(e)氧濃度分 布圖(a)流體溫度(Tf)分布圖 (b)固體溫度(Ts)分布圖
(c)流線圖 (d)微生物濃度分布圖
(e)氧濃度分布圖
【圖六十一】 H=10、 Rb=1、 Ra=400、Le =1、 Pe=1、
σ
=10-3條件下的(a)流體溫 度(Tf)分布圖，(b)固體溫度(Ts)分布圖，(c)流線圖，(d)微生物濃度分布圖，(e)氧濃度 分布圖由【圖六十二】可看出，隨著達西生物對流雷里數 Rb 變大，系統流場型態為一個渦 流並沒有出現分岔現象，當【圖六十二(a)】 Pe=0.1 、【圖六十二(b)】 Pe=1 、【圖 六十二(c)】 Pe=10時，由右上與左下的氧濃度分布可觀察出，系統流場的氧濃度梯 度非常低，因嗜氧性微生物游動速度與氧濃度梯度成正比，此時嗜氧性微生物在飽合 介質內的游動速度非常緩慢，因此由【圖六十三(a)】、【圖六十三(b)】 、【圖六十 三(c)】之間比較得出，當氧濃度梯度較小時改變修正培克萊特數 Pe 的大小，對整個 流場並沒有明顯的影響。當 Pe=10時，由【圖六十四(a)】與【圖六十四(b)】中看出
ψ
MAX隨著 Rb 增加而變大，流場分布形狀也開始呈現不對稱的趨勢，【圖六十四(c)】與【圖 六十四(d)】觀察出，當
ψ
MAX 增加到7左右時，此時ψ
MAX 已經不受到達西生物對流雷 里數 Rb 增加的影響。(a) (b)
(c)
【圖六十二】當相同 H=10、Rb=1000、Ra=70、Le =1、
σ
=10-3條件下當(a)Pe=0.1、 (b)Pe=1、(c)Pe=10條件下的氧濃度分布圖(a)
(b)
(c)
【圖六十三】 當相同 H=10、 Ra=70、Le =1、σ =10-3條件下當不同修正培克萊特數 Pe 之流場分布圖(a)Pe=0.1，(b)Pe=1，(c)Pe=10
(a) (b)
(c) (d)
【圖六十四】 當相同 H=10、 Ra=70、 Pe=10、Le =1、σ =10-3條件下當(a)Rb=0、 (b)Rb=400、(c)Rb=1000、(d)Rb=2000條件下的流線分布圖