5.1 流場結果
首先，在此先討論在相同的入口壓力及板片數量下，當改變入口流速時，對 各個通道間速度分佈所造成的影響。
當水入口壓力為 0.1013MPa、板片數量為 8、入口流速分別為 0.1 m/s、0.2 m/s、
0.5 m/s 時(G=98.5、197、492.5
kg m s
/ 2 )，速度分佈如下圖 25 所示：圖25、水在不同入口流速下的流速分佈圖
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圖26、將圖 25 無因次化後結果
觀察圖可以發現，在各個板片通道的流速，均隨著上遊往下遊移動而減少，
而越快的流速則會造成板片間流動的不均勻性增加，此結果為摩擦損耗及轉彎所 造成的損耗造成；而當入口流速加快時，由於所受到的摩擦阻力增加，導致流動 時的能量損失變大，因此，板片間的流速分佈也會相對的較不均勻。
接著比較二氧化碳的部分。二氧化碳在入口壓力為3MPa、板片數量為 7、入 口乾度為0.4、入口流速分別為 0.55 m/s、1.1 m/s、2.75 m/s 時(G=100、200、500
/ 2
kg m s
)，速度分佈如下圖 27 所示：027
圖 27、二氧化碳在不同入口流速下的流速分佈圖
圖28、將圖 27 無因次化後結果
由圖 28 可以發現，二氧化碳在通道間的速度分佈趨勢大致與水相同；而在相 同的質量通率下，二氧化碳對於摩擦阻力所造成的流動不均勻性的表性，並沒有 水來得顯著，此結果為二氧化碳的黏滯係數較小的原因。
028
下圖為當入口質通量固定時(197
kg m s
/ 2 )，若改變板片數量時，流場的分佈情 形：圖 29、相同質通量下水通道流速分佈圖
由圖 29 可以發現當板片數量增加時，速度分佈的不均性亦隨之增加，此結果 可歸究於轉彎損耗的影響。而二氧化碳的流速分佈結果亦與水相同。
029
030
圖 31、Case1 二氧化碳溫度分佈情形
圖32、Case1 二氧化碳熱通量隨通道分佈圖
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圖 33、Case2 水溫度分佈情形
圖 34、Case2 二氧化碳溫度分佈情形
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圖35、Case2 二氧化碳熱通量隨通道分佈圖
圖 36、Case3 水溫度分佈情形
033
圖 37、Case3 二氧化碳溫度分佈情形
圖38、Case3 二氧化碳熱通量隨通道分佈圖
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圖 39、Case4 水溫度分佈情形
圖 40、Case4 二氧化碳溫度分佈情形
262 264 266 268 270 272 274 276
1 2 3 4 5 6 7
二氧化碳入口溫度 二氧化碳出口溫度
Number of channels,n Case4 CO2溫度分佈情形
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圖41、Case4 二氧化碳熱通量隨通道分佈圖
由圖30、圖 33、圖 36、圖 39 可以發現水側流道無論在何種在何種質通量下，
在第一個通道與最後一個通道處，溫度皆較中間通道來得高，此結果乃因在第一 個通道以及最後一個通道處水與二氧化碳的接觸面只有一面，因此會造成局部的 熱傳效果相對較差，而使得溫均偏高，而在中間流道的溫度差異則較不明顯。
若固定水G 值為 98.5、二氧化碳 G 值由 100 增加至 200，可以發現二氧化碳 在出口處溫度與入口相同，而此結果僅表示二氧化碳在經過熱交換後，仍有部分 液體殘留而未完全蒸發，我們仍可從出口的乾度來推得二氧化碳通道的熱傳量；
而圖32 及圖 35 顯示當水質通量不變時，二氧化碳 G=100 時，總熱傳量為 15.16 kJ，
而當G 值加倍時，則總熱傳量有顯著的提升(19.74 kJ)，此結果為兩種原因所造：
1、在蒸發器中，熱阻主要集中在二氧化碳側，因此，當二氧化碳流速上升時，由 於熱傳係數增加的原因，使得總體熱阻下降，因而加強了熱傳效果。2、在 G=100 的出口處為過熱氣體，而G=200 在出口處仍位於兩相區，而兩相區的熱傳性能較 氣態加所導致。
在 Case1 以及 Case3 中，我們固定了二氧化碳的流速(G=100)，而將水的 G 值
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由G=97.5 提升到 G=197，而結果顯示熱傳量僅由 15.16 kJ 小幅上升至 15.7 kJ，此 原理為當G=97.5 時，二氧化碳已可以由彩相區完全轉變為過熱區，而氣態的二氧 化碳熱傳性能相當差，因此，即使利用局部增加水熱傳係數增強熱交換效果，結 果並不顯著。
在 Case1 與 Case4 的結果顯示，當水與二氧化碳質量通率比值相同時(Case1：
H2O G=97.5、CO2 G=100；Case4：H2O G=197、CO2 G=200)，當質量通率增加 一倍時，總熱傳量由15.16 kJ 上升至 29.1 kJ(約 91%)，效果相當顯著，此結果主
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圖 42、Case5 水溫度分佈情形
圖 43、Case5 二氧化碳溫度分佈情形
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圖 44、Case6 水溫度分佈情形
圖 45、Case6 二氧化碳溫度分佈情形
260 262 264 266 268 270 272 274 276 278 280 282
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
數列1 數列2
Number of channels,n Case6 CO2溫度分佈情形
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圖46、Case5 二氧化碳熱通量隨通道分佈圖
圖47、Case3 二氧化碳熱通量隨通道分佈圖
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圖48、Case6 二氧化碳熱通量隨通道分佈圖
由圖 46、圖 47 及圖 47 結果可知當 CO2 通道數量較少時，單一板片間的熱傳 量較佳，此結果乃因流速較快所導致。而當通道數量增加時，即使單一板片的熱 傳量較差，但由於板片數量較多的原因，總體的熱傳量較佳。
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最後，討論水及二氧化碳G 值分別為 197、100 時(如 Case3 )，若將板式熱交 換器的長及寬增加一倍(面積增加 4 倍)，二氧化碳通道間的熱傳結果：
圖49、Case7 二氧化碳熱通量隨通道分佈圖
由圖47 與圖 38 可知當面積增加為四倍時，熱傳量由 15.7kJ 上升至 19.49 kJ，
熱傳效果上升約24%。其結果顯示當面積增加時，雖然熱傳性能有所提升，但若 以成本或所佔空間來考量的話，藉由增加板片大小來加強熱傳性能，結果並不是 非常的合適。
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