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자연대류 할로우 하이브리드 휜 배열에 대한 Nusselt 수 상관식
시나 자밀라(Sina Jamilah),양현호(Hyeon Ho Yang),노우헌(Wooheon Noh),김경준(Kyoung Joon Kim) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.4
할로우 하이브리드 휜 히트싱크는 할로우 하이브리드 휜(HHF)의 격자배열로 이루어지고, HHF는 방사형 판 휜과 결합된 중공 핀 휜으로 구성되며 휜 베이스 근처에 천공을 지닌다. 본 논문은 자연대류 HHF 배열 근처의 열전달계수를 예측하는 너셀수 상관식의 도출에 대해 설명한다. 상관식은 HHF 배열에 대한 CFD 해석 결과를 적용하여 도출되었고, CFD 모델은 적용 전에 예측결과와 측정결과와의 상대비교로 검증되었다. 너셀수 상관식은 48 개의 CFD 모델의 열적 결과를 적용하여 도출되었고, 레일리 수, 휜 외경, 휜 내경, 휜 공간, 휜 높이가 주요 물리 변수로 상관식에 포함된다. Ra <9000 일 때 3.5%, 9000<Ra<60000 일 때 8%, 60000<Ra <292000 일 때 2.8%의 CFD 계산에 대한 상관 식 예측치의 평균 차이 값이 해석되었다. A hollow hybrid fin heat sink (HHFHS) consists of the staggered array of hollow hybrid fins (HHFs), hollow pin fins integrated with radially-placed plate fins and containing perforations near the fin bases. This paper reports the development of Nusselt number correlations to predict heat transfer coefficients around the natural convection HHF array. The correlations were obtained by utilizing the CFD results of the HHF array. The CFD model was validated by comparing the prediction result with the measurement before it was utilized. The Nusselt number correlations were generated utilizing thermal results of the 48 CFD models. The correlations contain Rayleigh number, outer fin diameter, inner fin diameter, fin spacing, and fin height as primary physical parameters. It was found that the average discrepancy values of the correlation prediction to the CFD calculation were 3.5% for Ra <9000, 8% for 9000<Ra<60000, and 2.8% for 60000<Ra <292000.