• 한국전산유체공학회지
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• 제18권2호
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• pp.9-16
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• 2013

The heat transfer enhancement of heat sink with mist flow is studied numerically by solving the conservation equations for mass, momentum and energy in the continuous and dispersed phases. A Lagrangian method is used for tracing dispersed water droplets in the heat sink and an Eulerian species transport model for air and steam mixture. The continuous and dispersed phases are interacted with the drag and evaporation source terms. The computed results show that addition of evaporating mist droplets enhances the cooling performance of heat sink significantly.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.947-951
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• 2015

본 연구의 목적은 앰프용 방열장치로서 히트싱크의 방열특성을 수치적으로 연구하는 것이다. 히트싱크의 열전달 성능을 분석하기 위하여 상용 수치해석 프로그램인 ANSYS의 정상상태 열모델을 사용하여 해석하였고 히트싱크의 핀 두께, 핀 피치 및 핀 개수에 따른 열전달 성능을 고찰하였다. 결과적으로, 히트싱크의 Junction부 온도는 핀 두께 및 핀 개수가 증가할수록 감소하였다. 또한 히트싱크의 핀 두께를 1 mm에서 3 mm로 증가함에 따라 열저항은 $0.764^{\circ}C/W$에서 $0.739^{\circ}C/W$으로 향상되었고, 히트싱크의 핀 개수를 9개에서 20개로 증가함에 따라 열저항은 $1.254^{\circ}C/W$에서 $0.610^{\circ}C/W$로 향상되었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.428-437
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• 2019

Analytical thermal models based on average convection heat transfer are frequently used for the design and selection of forced air-cooled plate fin heat sinks. In this paper, a convection heat transfer model within a ±10% margin of error was presented through experimental investigation. Five types of heat sinks with inlet widths of 1.7-6.8 mm were tested at 50-160 W heat sources to derive and verify the model. Causes of error between the experiment and analytical thermal model were analyzed and listed to design the heat sink. Using proposed method and the lists to be considered in the paper, a quick and accurate heat sink design of the power-conversion system is expected.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권5호
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• pp.467-472
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• 2011

본 연구는 LED 조명기구와 같은 원형 모양에 적합한 원형 히트싱크의 주위의 열유동을 실험 및 해석적으로 분석하였다. 기존 복사 열전달을 고려하지 않은 상관식을 이용하여, 추가적으로 복사 열전달을 해석적으로 계산하였다. 본 해석 모델의 타당성을 실험적으로 확인하였다. 이 모델을 바탕으로 휜의 형상 및 열유속을 인자로 하여 히트싱크 평균 온도의 변화를 살펴보았다. 그 결과 열전달 성능을 최대로 할 수 있는 최적 휜의 길이가 존재하였고, 방사율이 클수록 형상 인자의 변화가 복사 열전달 변화에 미치는 영향이 상대적으로 감소하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.669-670
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• 2012

• 대한기계학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.795-800
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• 1985

본 연구에서는 위의 내용을 한 단계 더 발전시켜 유한열용량 유동 사이에서 작동하는 브레이튼 사이클의 운전조건에 따른 출력변화와 취대출력 조건을 규명하였으 며, 이것은 단순히 이론적용 대상의 확장이라는 의미와 함께, 앞에서의 카노 사이클의 이상적인 사이클인 반면 브레이튼 사이클이라는 점에서 공학적 의의가 있으며, 특히 원자력 등을 열원으로 하는, 열교환기가 있는 가스 터어빈 사이클의 설계나 운전조건 의 결정 등에는 직접 적용될 수도 있을 것이다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.91-98
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• 2003

Experimental study for a porous aluminum heat dissipator/or heat sink made by casting method is conducted to evaluate the performance of the porous aluminum heat sinks. The parameters applied for the present study are the manufacturing method. various bonding materials for the bottom plate of heat sink, and their different material, pore size, etc.. The casting method for porous aluminum heat sink is suggested for the best performance of heat dissipation in this experiment. The bottom plate applied by melting aluminum is introduced and proved their excellent characteristics compared with brazing, soldering, and bonding methods. In the present experiment, aluminum with different conductivities, such as AC8A and pure aluminum, are tested and the pure aluminums with the higher conductivity than AC8A shows their improvement of the performance. And the proper dimensions related to the pore size and the height of porous aluminum heat sinks are proposed in the present study.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.35-38
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• 2005

인버터는 전기적으로 DC(직류)를 AC(교류)로 변환하는 역 변환 장치이며, 상용전원(AC 22V/440V)으로부터 공급된 전력을 입력받아 전압과 주파수를 가변시켜 전동기에 공급함으로써 전동기의 속도를 고효율로 이용하게 제어하는 장치이다. 본 논문에서는 550kW급 IGBT, DIODE의 발열에 의한 인버터 내부의 열 및 온도분포를 ICEPAK 상용코드를 통하여 수치적 해석을 수행하였다. 인버터의 발열은 캐패시터의 수명과 소자들의 오작동 등 많은 열적 문제를 가지고 있으며 Heat-sink, Fan, Duck등을 통하여 전도와 대류가 이루어지는 시스템이다. 인버터은 많은 파라미터들에 의해 온도가 결정되기 때문에 실험을 통한 해석은 제한적 일수 밖에 없다. 따라서 수치해석을 통하여 빠른 시간에 효율적인 열 설계를 할 수 있으며, 인버터의 크기는 최종적으로 Heat-sink의 형상에 따라 달라지므로 이를 최적화 하고 소형화 하는 작업이 필요하다. 인버터의 복잡한 내부구조상 하단부(발열원, Heat-sink, Fan등)만 수치해석을 수행하였을 때와 Full Model과는 $15^{\circ}C$ 온도 차이를 보였다. 최종적으로 인버터의 최적 열 설계를 위하여 Frame위치 변경, Heat-Sink 형상변화등 많은 수치해석을 통하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제13권2호
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• pp.71-82
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• 2005

The shape of $7\times7$ pin-fins heat sink is optimized numerically to obtain the minimum pressure drop and thermal resistance. In this study, the fin height (h), fin width (w), and fan-to-heat sink distance (c) are chosen as the design variables and the pressure drop $({\Delta}P)$ and thermal resistance $(\theta_j)$ are adopted as the objective functions. To obtain the optimum design values, we used the finite volume method for calculating the objective functions, the BFGS method for solving the unconstrained non-linear optimization problem, and the weighting method for predicting the multi-objective problem. The results show that the optimum design variables for the weighting coefficient of 0.5 are as follows: W=4.653 mm, h=59.215mm, and c=2.667mm. The objective functions corresponding to the optimal design are calculated as ${\Delta}P=6.82$ Pa and $(\theta_j)=0.56K/W$. The Pareto solutions are also presented for various weighting coefficients and they will offer very useful data to design the pin-fins heat sink.

• 설비공학논문집
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• 제15권10호
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• pp.860-869
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• 2003

Design optimization of the heat sink with 7${\times}$7 square pin-fins is performed numerically using the Computational Fluid Dynamics (CFD) and the Computer Aided Optimization (CAO). In the pin-fins heat sink, the optimum design variables for fin height (h), fin width (w), and fan-to-heat sink distance (c) can be achieved when the thermal resistance ($\theta$$_{j}$) at the junction and the overall pressure drop ($\Delta$p) are minimized simultaneously. To complete the optimization, the finite volume method for calculating the objective functions, the BFGS method for solving the unconstrained non-linear optimization problem, and the weighting method for predicting the multi-objective problem are used. The results show that the optimum design variable for the weighting coefficient of 0.5 are as follows: w=4.653 mm, h=59.215 mm, and c=2.667 mm. In this case, the objective functions are predicted as 0.56K/W of thermal resistance and 6.91 Pa of pressure drop. The Pareto optimal solutions are also presented.re also presented.d.