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자연대류상의 하이브리드 휜 히트싱크의 열특성에 대한 수치적 연구

Numerical study on the thermal behavior of a natural convection hybrid fin heat sink

  • 김경준 (부경대학교 기계자동차공학과)
  • 투고 : 2012.11.16
  • 심사 : 2012.12.31
  • 발행 : 2013.01.31

초록

본 논문은 자연대류상에서 냉각되는 하이브리드 휜 히트싱크(Hybrid Fin Heat Sink, HFH)의 열특성에 대한 수치연구결과를 보고한다. HFH는 평판휜이 결합된 내부유로가 있는 핀 휜으로 이루어진 하이브리드 휜으로 구성된다. HFH의 열성능은 상용 CFD 소프트웨어를 이용하여 수치적으로 연구되었고 핀 휜 히트싱크(Pin Fin Heat Sink, PFH)의 열성능과 비교되었다. 수치연구결과를 통해 HFH의 베이스면적기반, 질량기반 열전달계수가 PFH 보다 각각 12%, 37% 우수함을 발견했다. 증대된 표면적과 가벼운 무게는 PFH보다 우수한 HFH의 열성능을 설명할 수 있다.

This paper reports numerical study results with respect to the thermal behavior of a natural convection cooled hybrid fin heat sink (HFH). The HFH consists of hybrid fins, hollow pin fins integrated with plate fins. The thermal performance of the HFH was numerically investigated by employing a commercial CFD software package and compared with that of the pin fin heat sink (PFH). Numerical study has found that array-based and mass-based heat transfer coefficients of the HFH are 12% and 37% greater than those of the PFH, respectively. Extended surface area and lighter weight may explain the better thermal performance of the HFH than the PFH.

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참고문헌

  1. T. Aihara and S. Maruyama, "Free convective/radiative heat transfer from pin-fin arrays with a vertical base plate (general representation of heat transfer performance)", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 33, no. 6, pp. 1223-1232, 1990. https://doi.org/10.1016/0017-9310(90)90253-Q
  2. W. A. Khan, J. R Culham, and M. M. Yovanovich, "Optimization of pin-fin heat sinks using entropy generation minimization", Proceedings of the 9th IEEE Intersociety Conference on Thermal and Thermo Mechanical Phenomena in Electronic Systems, pp. 259-267, 2004.
  3. R. Bahadur and A. Bar-Cohen, "Thermal design and optimization of natural convection polymer pin fin heat sinks", IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies, vol. 28, no. 2, pp. 238-246, 2005. https://doi.org/10.1109/TCAPT.2005.848498
  4. E. A. M. Elshafei, "Natural convection heat transfer from a heat sink with hollow / perforated circular pin fins", Energy, vol. 35, no. 7, pp. 2870-2877, 2010. https://doi.org/10.1016/j.energy.2010.03.016
  5. T. Icoz and M. Mehmet, "Light weight high performance thermal management with advanced heat sinks and extended surfaces," IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies, vol. 33, no. 1, pp. 161-166, 2010. https://doi.org/10.1109/TCAPT.2009.2026736
  6. H. Kim, K. J. Kim, and Y. Lee, "Thermal performance of smart heat sinks for cooling high power LED modules", Proceedings of the 13th IEEE Intersociety Conference on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems, pp. 62-67, 2012.
  7. K. A. Hoffmann and S. T. Chiang, Computational Fluid Dynamics Volume I, (3rd ed.), Engineering Education System, 1998.

피인용 문헌

  1. 히트싱크 베이스의 두께 변화가 방열성능에 미치는 영향 vol.15, pp.8, 2014, https://doi.org/10.5762/kais.2014.15.8.4749
  2. 자연대류 냉각되는 경량고성능 할로우 하이브리드 휜 히트싱크의 열성능에 대한 방향 영향의 전산연구 vol.40, pp.9, 2016, https://doi.org/10.5916/jkosme.2016.40.9.786