國立台灣師範大學物理系 物理教學示範實驗教室(網站) 物理問題討論區 (黃福坤)
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熱學/流體 標題:自然對流實驗問題
1:garcia榮譽點數6點(研究所)張貼:2009-02-19 16:39:00:
第一次發文,大家好

我最近在做實驗時關於先用軟體模凝出一個流場如圖(單位cm)

http://www.wretch.cc/album/show.php?i=blackpitduke&b=1&f=1417519041&p=2 

然後想要藉著實驗來表示中間的流場現象如圖

http://www.wretch.cc/album/show.php?i=blackpitduke&b=1&f=1417519042&p=3

然後根據電腦模凝做了一個相同的物件如圖

http://www.wretch.cc/album/show.php?i=blackpitduke&b=1&f=1417519043&p=4


原理是說根據中間的加熱片接上電源供應器可以讓加熱片發熱

使得他周圍旁邊的空氣密度變小變的更輕而往上升撞到壓克力板後往兩旁流出

而我用了放煙線的方法讓此現象藉由攝影希望能達到電腦模凝的效果
(不需要完全相似我只要能讓此現象產生就好如圖,因為讓外面煙跑到加熱片那太難了)
http://www.wretch.cc/album/show.php?i=blackpitduke&b=1&f=1417519042&p=3

這是我攝影的結果(發現煙一直吸不進去不知道哪邊出了問題)

http://www.wretch.cc/album/show.php?i=blackpitduke&b=1&f=1417519039&p=0




2:黃福坤(研究所)張貼:2009-02-19 16:44:47: [回應上一篇]
請利用本討論區 上傳圖片功能 上傳圖檔
否則問題內網址中圖片 往往一陣子後不見
本討論的內容變成無法理解
等你圖片上傳後再繼續討論


3:garcia榮譽點數6點(研究所)張貼:2009-02-19 19:07:13: [回應上一篇]

第一次發文,大家好

我最近在做實驗時關於先用軟體模凝出一個流場如圖(單位cm)



然後想要藉著實驗來表示中間的流場現象如圖





然後根據電腦模凝做了一個相同的物件如圖




原理是說根據中間的加熱片接上電源供應器可以讓加熱片發熱

使得他周圍旁邊的空氣密度變小變的更輕而往上升撞到壓克力板後往兩旁流出

而我用了放煙線的方法讓此現象藉由攝影希望能達到電腦模凝的效果,實驗中



門窗緊閉也沒開電風扇及冷氣所以應該是沒有強制對流產生
(不需要完全相似我只要能讓此現象產生就好如圖,因為讓外面煙跑到加熱片那太難了)


這是我攝影的結果(發現煙一直吸不太進去,看影片後發現好像是有跑進去一點



但上圖那個流場現象不是很明顯不知道哪邊出了問題mixed)


http://www.wretch.cc/album/show.php?i=blackpitduke&b=1&f=1417524256&p=0


http://www.wretch.cc/album/show.php?i=blackpitduke&b=1&f=1417524256&p=5



如果看了之後還有什麼需要補充的資料我會再補充,謝謝



[ 這篇文章被編輯過: garcia 在 2009-02-19 19:10:00 ]

[ 這篇文章被編輯過: garcia 在 2009-02-19 19:11:06 ]
4:黃福坤(研究所)張貼:2009-02-19 22:05:03: [回應上一篇]
重新張貼圖這樣閱覽就輕鬆多了 只是尚未完全明瞭附圖的意義
不過你的想法
Quote:
原理是說根據中間的加熱片接上電源供應器可以讓加熱片發熱

使得他周圍旁邊的空氣密度變小變的更輕而往上升撞到壓克力板後往兩旁流出



以上的想法是利用空氣對流 而空氣對流 則需要空氣有對流的空間 且重力場方向有溫差效果才會好(重力場方向溫差會形成不穩定平衡 因此容易導致對流 但對流除了有往上的氣流外 也需要有回流的氣流 才會形成好的對流迴路)
可是你的縫隙高度很小 很快的內部就溫度幾乎一致 上下對流的效果會很差
水平方向 因為溫差的對流效果並不好



5:garcia榮譽點數6點(研究所)張貼:2009-02-20 10:27:17: [回應上一篇]


附圖是指這張圖片嗎?那個箭頭是流線是代表流場前進的方向

最主要我是想取中間那部份的流線藉由實驗來達成


我那個壓克力板高度只有1cm 太短了嗎?


那如果調高一點大概要多少cm才能讓對流的效果較明顯


還是說要不斷的試驗才能找到那個高度,謝謝


6:黃福坤(研究所)張貼:2009-02-20 15:54:25: [回應上一篇]
終於清楚圖的意義
其實你的問題重點不在於高度要多少
而是你可能忽略模擬時的假設, 猜測你模擬時假設上下高度之間有溫差
實際上 或許一開始有溫差 可是當下方加熱對流後 上方溫度會增加
溫度增加的速率和 熱量產生的速率 對流的速率 空氣的密度 上下高度差等都有關

所以你問的問題 其實相關的參數很幾個 你所謂不斷的試驗
若沒有想清楚這些參數 大多只是浪費時間

最重要的是維持上下之間有溫差 則可產生對流效果
上方要能散熱 或以某方式維持恆溫 等 都是可採取方式

其實到目前為止 根本都還不清楚你原本想要解決的問題(真正實際的問題)
你所描述的只是你認為你的問題可能解決的途徑
或許你原本的問題 有其他的解決或處理方式 !


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