본 논문은 공액 열전달 수치 시뮬레이션을 통해 4가지 기공률(55%, 65%, 75%, 85%) 하에서 Gyroid 구조의 열전달 성능을 체계적으로 연구하고 그 열전달 메커니즘을 규명하였다. 연구 결과, Gyroid 구조는 공기 통로를 방해하여 난류 강도를 강화하고 벽면의 열 경계층을 효과적으로 파괴함으로써 열저항을 감소시키고 열교환 효율을 향상시킨다. 기공률이 감소함에 따라 Gyroid 구조의 열원에 대한 열전달 효과가 지속적으로 향상되며, 대류 열전달 계수와 누셀 수가 각각 증가하지만 마찰 계수도 유의하게 증가한다. j/f 계수를 통해 서로 다른 기공률 구조의 대류 열전달 성능을 정량적으로 비교한 결과, 고기공률 및 낮은 레이놀즈 수를 가진 Gyroid 구조가 종합적인 대류 열전달 성능에서 우위를 보이는 것으로 나타났다.

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