In dieser Arbeit wird mittels konjugierter Wärmetransport-Simulation systematisch die Wärmeübertragungseigenschaften der Gyroid-Struktur bei vier Porositätsraten (55 %, 65 %, 75 %, 85 %) untersucht und deren Wärmeübertragungsmechanismus erläutert. Die Studie zeigt, dass die Gyroid-Struktur durch die Störung der Luftkanäle die Turbulenzintensität erhöht und die Wandwärmeschicht effektiv zerstört, wodurch der Wärmewiderstand reduziert und die Wärmeübertragungseffizienz gesteigert wird. Mit abnehmender Porosität verbessert die Gyroid-Struktur kontinuierlich die Wärmeübertragung zum Wärmequelle, der konvektive Wärmeübertragungskoeffizient und die Nusselt-Zahl steigen entsprechend an; jedoch erhöht sich auch erheblich der Reibungsfaktor. Durch quantitative Vergleich des konvektiven Wärmeübertragungsverhaltens verschiedener poröser Strukturen mittels des j/f-Koeffizienten zeigt die Studie, dass die Gyroid-Struktur mit hoher Porosität und niedriger Reynolds-Zahl im Gesamtverhalten der konvektiven Wärmeübertragung vorteilhafter ist.

Gyroid-Kühlstruktur; konvektiver Wärmeübertragungskoeffizient; numerische Simulation; umfassende konvektive Wärmeübertragungsleistung