Diese Arbeit untersucht systematisch die Wärmeübertragungseigenschaften der Gyroid-Struktur bei vier Porositäten (55 %, 65 %, 75 %, 85 %) mittels gekoppelte Wärmeübertragungs-Simulationen und erläutert den Übertragungsmechanismus. Die Studie zeigt, dass die Gyroid-Struktur durch Störung der Luftkanäle die Turbulenzintensität erhöht und die thermische Grenzschicht an der Wand effektiv zerstört, wodurch der thermische Widerstand gesenkt und die Wärmeübertragungseffizienz verbessert wird. Mit abnehmender Porosität nimmt die Wärmeübertragung der Gyroid-Struktur zur Wärmequelle kontinuierlich zu, der konvektive Wärmeübergangskoeffizient und die Nusselt-Zahl steigen entsprechend, jedoch steigt auch der Reibungsfaktor deutlich an. Mithilfe des <inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><mi>j</mi><mo>/</mo><mi>f</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/4C4B61B7-2A34-408a-893E-8A68B24B2DC7-M001.jpg"/><?fx-imagestate width="3.47133350" height="2.96333337"?><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/4C4B61B7-2A34-408a-893E-8A68B24B2DC7-M001c.jpg"/><?fx-imagestate width="3.47133350" height="2.96333337"?></alternatives></inline-formula>-Koeffizienten wurde ein quantitativer Vergleich der konvektiven Wärmeübertragungseigenschaften bei unterschiedlichen Porositäten durchgeführt. Die Studie ergab, dass Gyroid-Strukturen mit hoher Porosität und niedriger Reynolds-Zahl Vorteile in der kombinierten konvektiven Wärmeübertragung aufweisen.

Gyroid-Wärmeableitungsstruktur; konvektiver Wärmeübertragungskoeffizient; numerische Simulation; kombinierte konvektive Wärmeübertragungsleistung