CFD를 활용한 통신 장비의 자연 대류에 의한 내열 성능 평가 방법 보고서

2021.08.10 반디통

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해석 사례

냉각장치가 없는 자연냉각 방식 장비는 어떻게 해석해야 할지 망설여 지시나요?


통신 장비 패키지의 고집적화, 고성능화 및 소형화 추세에 따라 통신 장비 작동 시 내부에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시킴으로써 장비 성능 유지를 위한 다양한 시도가 진행되고 있습니다. 기존의 공랭식 냉각팬 구조, 수랭식 구조의 에너지 비용, 소음 문제 등 여러 환경적인 제한 및 문제점을 보완한 자연 냉각 장치 성능 예측이 쟁점이 되고 있습니다. 환경조건이 달라질 뿐, 해석으로 자연 냉각 장치의 성능 또한 충분히 예측할 수 있습니다.

 

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.

 


통신 전자장비 자연대류 해석

 

중요 포인트 

 

1. 고체-유체 열전달 해석을 통해 온도구배에 영향을 크게 미치는 인자 분석이 가능하다.

2. 히트싱크 형상 변경에 따른 전자장비 주요 부품 온도 결과를 통해 설계안을 도출할 수 있다.

 

해석 배경

 

전자 장비의 냉각은 한정된 공간 내 시스템 내의 최대 온도를 허용 제한 온도 이하로 유지하는 것이 목적이므로 주어진 발열량 및 기하 형상 조건에 따른 최대 온도를 예측하는 것이 주된 과제이다. 따라서 각 인자의 변화에 따른 시스템 내의 최대 온도와 열전달에 미치는 영향 조사가 필수적이다.

 

 

해석 목적

 

 - 히트싱크 형상 변경에 따른 전자장비 주요부품 온도 분포 확인

 

 

 

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