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    以下內容由林禾老師提供

    熱傳學結合了複雜的數學計算(如:偏微分方程式、數值分析…)及熱力學、流體力學中之物理觀念及解析,因此若要學好熱傳學,勢必先修習以上三門之先修課程,方能較輕易的進入熱傳學的領域之中。

    在解有關熱傳問題中,林禾老師將其步驟分為五項,謂之為『一手遮(熱傳)天』的絕殺密技!分別敘述如下:

    1.確定物體問題之系統
    在一物理問題中,首要確定即為系統的設定,及其與周圍邊界的關係。此首要條件若有些微錯誤,則皆下來的分析會變的毫無意義,故在此步驟上必須要謹慎小心處理才是!

    2.列出假設條件
    在確定系統及其所要解的問題後,則可將此系統之對應的方程式列出,但往往一個基本物理問題會存在許多的變數,故相當不便求解,此時則需要適當的數個假設條件來予之簡化該方程式。例如:假設流場為穩態、假設為1維流動、流體為理想氣體…等等。

    3.代表之方程式及其求解方式
    由步驟1、2已將完整的方程式列出並搭配適當的假設條件,則我們可將方程式以其最簡單的型式來求解,並輕鬆得到答案!通常得到的方程式皆是以微分型式來面對我們,故常常僅需要作積分的動作,即可拆開此物理問題之神秘面紗,並與其交談。

    4.初始條件及邊界條件
    將方程式積分後,必會存在著數個常數,而這些常數雖不影響答案的型式,但對於我們工程師而言,要預測並評估一些問題,這些數據則顯得相當重要,故邊界條件的取法與設定,必須要審慎思考及判斷其正確性!

    5.討 論
    最後一個步驟即為思考所算出來的答案其正確性與真實性如何,若有必要,此答案是否需要列出可能的範圍,例如:一物理問題答案的某函數關係式僅能在溫度為48~81oC方準確等等。若不在此範圍內,則必須要如何去分析?例如是將原本所考慮的邊界條件或方程式去修正或是要重新定義?這都是我們工程師必須要具備的知識與解決問題之能力。


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