本論文では、共役伝熱の数値シミュレーションにより、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、その伝熱機構を明らかにした。研究結果は、Gyroid構造が空気の流路を乱し乱流強度を高め、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、熱伝達効率を向上させることを示している。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持続的に強化され、対流熱伝達係数とヌセルト数はそれぞれ増加するが、摩擦係数も著しく増加する。<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>係数を用いて異なる空隙率構造の対流熱伝達性能を定量的に比較し、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れていることを示した。

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