本論文は、共役熱伝達の数値シミュレーションを通じて、4種類の空隙率（55％、65％、75％、85％）におけるGyroid構造の熱伝達性能を体系的に研究し、その熱伝達メカニズムを明らかにした。研究の結果、Gyroid構造は空気流路を攪乱して乱流強度を高め、壁面の熱境界層を効果的に破壊することで熱抵抗を低減し、熱交換効率を向上させることが示された。空隙率が低下するにつれて、Gyroid構造の熱源に対する熱伝達効果は継続的に強化され、対流熱伝達係数およびヌッセルト数がそれぞれ向上するが、摩擦係数も著しく増加する。異なる空隙率構造の対流熱伝達性能をj/f係数で定量的に比較したところ、高空隙率かつ低レイノルズ数のGyroid構造が総合的な対流熱伝達性能において優位であることが明らかとなった。

Gyroid型放熱構造;対流熱伝達係数;数値シミュレーション;総合的対流熱伝達性能