본 논문은 공액 열전달 수치 시뮬레이션을 통해 4가지 공극률(55%, 65%, 75%, 85%) 하의 Gyroid 구조의 열전달 성능을 체계적으로 연구하고 열전달 메커니즘을 규명하였다. 연구 결과, Gyroid 구조는 공기 흐름 경로를 방해하여 난류 강도를 증강시키고 벽면의 열 경계층을 효과적으로 파괴하여 열 저항을 감소시키고 열전달 효율을 향상시킨다. 공극률이 감소함에 따라 Gyroid 구조의 열원에 대한 열전달 효과가 지속적으로 증가하며, 대류 열전달 계수와 누셀 수가 각각 증가하지만 마찰 계수도 크게 증가한다. <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> 계수를 통해 서로다른 공극률 구조의 대류 열전달 성능을 정량적으로 비교하였으며, 연구 결과 고공극률 및 저 레이놀즈 수의 Gyroid 구조가 종합적인 대류 열전달 성능에서 우수함을 확인하였다.

Gyroid형 방열 구조; 대류 열전달 계수; 수치 시뮬레이션; 종합 대류 열전달 성능