장비 내부로 유량을 많이 많이! 냉각시스템 설계.. 팬성능만 좋으면 되는거 아닌가요?
쉽게 생각해보면 많은 유량은 많은 열을 식혀줄 수 있습니다. 하지만 열전달에 이바지하는 효과와 유동 손실로 작용하는 부분을 구분 지어 보아야 합니다. 같은 heat sink 형상에 대해 유량 차이에 따른 유동 특성 분석이 필요하게 됩니다. 냉각 팬을 이용한 방열 구조에서 강제 대류 열전달은 fin과 fin 사이를 흐르는 유동뿐만 아니라 장비 내부의 정체된 유동까지 함께 고려하여 유동 손실을 최소화하는 것이 중요합니다.
자연 냉각 방식에서는 무엇이 핵심이며, 어떤 사항을 더 고려해야 할까요?
외부의 기계적 도움 없이 장치 또는 시스템 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 것이 핵심입니다. 즉 내부로부터 발생한 열을 최대한 빨리 흡수한 후, 이를 신속히 외부로 방출할 수 있어야 합니다. 발열부와 냉각 부의 접촉 면적을 최대로 하여 전달된 열이 외부로 방출이 쉽도록 배치하는 것이 중요하며 열전도도가 높은 재질을 선택하는 것이 핵심입니다. 고체-유체 간의 복합열전달 해석을 통해 형상 변경에 따른 분석은 물론 온도구배에 영향을 크게 미치는 인자 분석이 가능합니다.
통신시스템 강제대류 해석
중요 포인트
1. 시스템 설계 단계에서 팬 성능곡선을 사용하여 복잡한 팬의 형상을 단순 모델링 할 수 있다.
2. 유선 분포를 통해 시스템 내 맴돌이 유동 및 현상 완화를 위한 설계 방안을 도출할 수 있다.
해석 배경
전자기기의 소형화, 고집적화로 인해, 전자제품의 성능향상 및 신뢰성의 요구가 정보통신, 개인용 컴퓨터, 전자기기, 자동화기기 등의 여러 분야에서 중요하게 대두되고 있다. 이에 온도변화에 가장 많이 영향을 미치는 IGBT, Capacitors 등의 주요 발열 소자를 중심으로 온도 및 기구적 풍량 분포를 파악하여 효과적인 방열구조의 도출이 필요하다. 즉 환경에 구애받지 않으면서 냉각시스템(팬)을 통해 항상 효율을 일정하게 유지할 필요가 있다.
해석 목적
- 통신시스템 내부 강제대류 유동 특성 분석을 통한 냉각 방식 설계 방안 도출
- 복합열전달 해석을 통한 시스템 허용 온도 범위 내 부품별 작동 온도 확인
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