평판-휜을 갖는 기울어진 원통형 히트 싱크의 자연 대류에 경사각이 미치는 영향에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Effect of Inclination Angle on Natural Convection from Cylindrical Heatsinks with Plate Fins)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 39권 / 4호 / 343 ~ 350페이지
· 저자명 : 박근태, 김현정, 유재석, 이문구, 김동권

초록

자연 대류 히트 싱크는 신뢰성 및 가격 경쟁력 등의 이유로 가장 널리 쓰이는 냉각 장치이며, 특히 고출력 LED 조명에 널리 사용되고 있다. 고출력 LED 조명은 일반적으로 가로등, 보안등 등에 이용되며 기울어진 형태로 사용되므로 히트 싱크 또한 기울어지게 되는데, 이러한 기울어진 히트 싱크에 대해서는 연구가 이루어지지 않아 정확한 열성능 예측이 어려웠다. 이에 본 연구에서는 평판 핀을 갖는 원통형 히트 싱크가 기울어진 경우에 대해 방열 성능을 측정하였다. 실험은 다양한 휜의 길이와 개수, 히트 싱크 베이스의 다양한 온도에 대해 경사각이 30도와 60도인 경우에 대해 수행되었다. 그리고 실험 결과를 바탕으로 100,000 < RaL< 600,000, 1/6 < H/D < 1/2, 9 < N < 72의 범위에서 적용 가능한 Nusselt 수 상관 관계식을 제시하였다.

영어초록

The natural convection heatsink is the most commonly used cooling device, especially for high-power LED lights, because of its reliability and low long-term cost. High power LED lights are generally used in an inclined configuration for street lamps and security lamps. However, it was difficult to estimate the thermal performance of an inclined heatsink, because the results from previous studies are not applicable to the inclined configuration. In this study, we measured the thermal performance of an inclined cylindrical heatsink with plate fins. Various fin numbers, fin heights, base temperatures, and inclination angles (30° and 60°) were examined. Based on the experimental results, the Nusselt number correlation is presented. This correlation is applicable when the Rayleigh number, ratio of the fin height to cylinder diameter, and fin number are in the ranges 100,000–600,000, 1/6–1/2, and 9-72, respectively.

참고자료

· 없음