본 논문에서는 신형 매트릭스 미세 제트 원통 리브 히트싱크를 제작하였다. 히트싱크는 콤팩트하고 소형인 샌드위치 구조로 설계되었다. 상부는 상부 기실이고 중앙에는 제트 홀 플레이트가 있으며, 제트 홀 플레이트에는 역류 통로가 설치되어 측면 유동이 제트 임팩트 열전달에 미치는 영향을 줄인다. 하부는 하부 기실이며 내부에 원통 리브가 있다. 원통 리브 배열은 열전달 면적을 증가시켜 유체 난류를 강화하여 열교환을 향상시킨다. 실험과 수치 시뮬레이션을 결합한 방법으로 제트 레이놀즈 수, 열유속 밀도, 임팩트 높이 비율이 히트싱크 내부 열전달 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 결과는 제트 레이놀즈 수가 1596~2874이고 임팩트 높이가 4, 6, 8 mm일 때, 리브가 없는 냉각 표면과 비교하여 원통 리브가 있는 냉각 표면의 온도가 더 낮으며 평균 대류 열전달 계수가 1%~3% 향상되었음을 보여준다. 제트 레이놀즈 수가 증가함에 따라 히트싱크의 열전달 성능도 점진적으로 향상되며, 제트 레이놀즈 수가 2874일 때 원통 리브 냉각 표면의 평균 대류 열전달 계수가 실험적으로 최대 1360 W/(m2·K)에 도달하였다.

강화 열전달; 매트릭스 제트; 역류 구조; 원통 리브 히트싱크; 수치 시뮬레이션