速度為 1 mm/s 理想熱通量

此種模擬為理想狀態下產生的結果，假設火焰熱源由噴嘴噴出後，均勻分佈 在模擬玻璃的上表面(加熱面)，不受浮力影響不會產生上飄形狀，因此呈現長方 形，受熱面積等於氣體從噴嘴噴出的大小，所以熱通量均勻分佈如Fig 13所示在 面積10mm×30mm中，下圖表示在ANSYS中熱通量分佈情形，由於是均勻分佈，

所以每一區塊熱通量皆為1（=1.05 10⁶ ₂ m

× W ）

Fig 13︰Heat Flux Distribution of Ideal Homogeneous Heat Source

除了熱源形狀大小以外，設定總施加於表面的熱通量大小315 J/s，熱源速度 1 mm/s，加熱總時間 110s，Fig 14上和下分別表示加熱第10秒與第90秒的等溫線 分佈圖。

對於理想線熱源來講，由於在y方向上熱源設定一致如Fig 3–8，所以結果分 析方面只需要取一點來探討，即可知道其他同樣y位置的所有點，原因是在同樣 時間點其他y方向上任意點，在不考慮邊界條件影響下，相同設定熱源等的外在 條件下的模擬結果趨勢會一致。所以在以下結果分析圖中，只分析模擬物件中x 方向不同位置點與z方向不同深度點溫度對時間的關係圖。

模擬結果如Fig 14、Fig 15、Fig 16所示。

668

785 77.5

288

921

77.5 499

815 710

551 551

371 551 785

1020 902 668

668

83.4

83.4 Max 1211

Fig 14︰Temperature Distribution，At 10s and 90s

熱源施加於表面上，由於熱傳導與熱對流影響，會往四面八方傳開，加上熱 會有疊加的效果，檢視模擬結果，可以清楚的發現已達到預期結果，也就是可以 很明顯看到類似彗星尾巴的溫度分佈情形。

模擬時間包括火焰加熱時間110秒以及實驗後冷卻的時間190秒，綜合以上模 擬結果，可以由Fig 14的等溫線圖呈現，時間經過10秒與80秒後的溫度分佈狀態，

由於熱源的方向為由左向右（+X）移動，所以在熱源之後的地方會產生類似尾巴 的形狀。由圖中可發現在高溫區，即靠近熱源深度較淺的區域，溫度梯度較大，

溫度變化相當急劇，所以，在高溫區前端附近等溫線較密，熱源後端則由於低溫 區溫度梯度較小，溫度變化較和緩，等溫線顯得較疏鬆。表示在此種加熱方式下，

預熱區域較窄，且溫度分佈較急劇，緩冷區域較寬，溫度分佈較緩和，此外，考 慮到在熱源移動狀況下，隨著速度的改變，會到達軟化點的區域也大不相同，在 實驗時也須特別注意。

Fig 15︰Surface Temperature vs. Time at points across length

（y=15mm z=5mm）x mm（固定 y 與 z，改變觀測點與熱源起始點的距離）

由於熱源是以沿著 x 方向等速度前進，隨著表面點與熱源接觸時間的不同，

產生了時間圖形延遲的效果。除了第一點（8 mm）因為受到熱源加熱時間較短以 外，導致模擬的最高溫度稍微較低，其餘八個點的最高溫度都差距不大，而且圖 上所有點取的間隔距離相同，會使得峰值與峰值間的距離相同，熱源過後，由於 環境空氣冷卻的影響，會使得之後的溫度曲線緩緩下降的趨勢。

Fig 16︰Temperature vs. Time at points of Different Depth from surface

（x=55 y=15mm）z mm（固定 x 與 y，z 方向上不同深度受熱表面）

圖中顯示深度對於溫度分不影響，受熱表面節點因為距離熱源近，溫度很明 顯比其他距離的深度高，受熱表面與底面有將近 400℃的溫差。

5.3.2 速度為1 mm/s模擬實驗熱通量 (Simulated Actual Heat Source