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[국가R&D연구보고서] TD-PCM 열사이펀 전자장치 냉각시스템 개발 원문보기

보고서 정보
주관연구기관 (주)리우스
연구책임자 이상열
참여연구자 류인근 , 전용호 , 황규현 , 김석철 , 정해영
보고서유형최종보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2004-08
과제시작연도 2003
주관부처 정보통신부
연구관리전문기관 정보통신연구진흥원
Institute for Information Technology Advancement
등록번호 TRKO201000017096
과제고유번호 1440001211
사업명 정보통신산업기술개발(기금)
DB 구축일자 2013-04-18

초록 ▼

가. 개념설계
(1) 기상데이터 분석
(2) 전자제품의 발열 및 여러 가지 냉각기법
(가) 전자장비의 발열제어방법 및 고장원인분석
(나) 전자장비의 다양한 냉각기법분석
. 자연대류를 이용한 냉각기법
. 강제대류를 이용한 냉각기법
. 고발열체를 위한 냉각기법
(3) TD-PCM 열사이펀 전자장비 냉각장치의 개념
나. 상세설계
(1) TD의 설계
(가) 열전달이론을 이용한 TD의 설계
(나) 수치해석 기법을 이용한 TD의 최적형상 도출
(2) 측냉모듈의 설계
(

목차 Contents

  • 표지...1
  • 제출문 ...3
  • 요약문...4
  • 목차...7
  • 제1장 서론...14
  • 제1절 개요...14
  • 제2절 연구배경 및 연구동향...18
  • 제3절 기술개발 목적 및 중요성...21
  • 제4절 시장성...25
  • 제2장 개념설계...26
  • 제1절 기상 DB 분석...26
  • 제2절 전자제품의 발열 및 냉각기법...31
  • 제1항 전자제품의 발열 특성 및 고장 메커니즘...31
  • 제2항 다양한 전자장비 냉각기법...35
  • 제3절 TD-PCM 열사이펀 전자장비 냉각장치의 개념...45
  • 제3장 상세설계...47
  • 제1절 TD(Thermal Diode)의 설계...47
  • 제1항 관련이론...47
  • 제2항 TD의 연구동향 및 적용예...52
  • 제3항 수치해석 기법을 이용한 TD의 최적형상 도출...53
  • 가. 해석모델...53
  • 나. 수치해석 기법...54
  • 다. 지배방정식...55
  • 라. 경계조건 및 물성치...56
  • 마. 해석결과...58
  • 제2절 축냉모듈의 설계...73
  • 제1항 PCM의 이해...73
  • 가. PCM의 이용분야...74
  • 나. PCM의 조건...75
  • 다. PCM의 종류 및 물성치...76
  • (1) 유기물 PCM의 종류...76
  • (2) 무기물 PCM의 종류...78
  • 제2항 PCM용량산정...81
  • 제3항 축냉모듈의 형상설계...85
  • 가. 관련이론...85
  • (1) 확장표면에 의한 열전달...85
  • (2) 자연대류에 의한 열전달...90
  • 나. 축냉모듈의 형상 설계...93
  • (1) 계산결과...93
  • (2) 설계도면...98
  • 제3절 열교환기의 설계...105
  • 제1항 외부열교환기의 설계...105
  • 가. 근사식을 이용한 설계...105
  • (1) 관련이론...105
  • (2) 계산결과...107
  • 나. 수치해석기법을 이용한 최적형상 도출...109
  • (1) 해석모델...109
  • (2) 지배방정식...111
  • (3) 경계조건 및 물성치...112
  • (4) 격자계 및 해석결과...114
  • (가) 격자계...114
  • 다. 설계도면...118
  • 제2항 축냉모듈의 내부 열교환기의 설계...121
  • 제4절 열사이펀의 설계...123
  • 제1항 관련이론...125
  • 제2항 열사이펀의 연구방향 및 적용 예...130
  • 제3항 열사이펀의 설계...132
  • 가. 작동유체의 선정...132
  • 나. 배관의 선정...134
  • (1) 이상유동...134
  • (가) 이상유동의 개요...134
  • (나) 이상유동의 양상(patterns)...135
  • (다) 비등과 응축...137
  • (라) 근사식을 이용한 열전달량의 계산...138
  • (마) 응축열전달량의 계산식...139
  • (2) 주배관의 선정...140
  • 다. 설계도면...143
  • 제5절 증발부의 설계...146
  • 제1항 발열부의 설계...146
  • 제2항 증발부의 구성...147
  • 제3항 설계도면...147
  • 제6절 중계기 함체의 설계...152
  • 제1항 설계기준...152
  • 제2항 제품설계...154
  • 제7절 설계요소의 배치...155
  • 제1항 지지구조물의 설계...155
  • 제2항 수치해석기법을 이용한 설계요소의 최적배치...155
  • 가. 해석모델...155
  • 나. 수치해석기법...156
  • 다. 지배방정식...157
  • 라. 경계조건 및 물성치...157
  • 마. 해석결과...159
  • 제3항 설계도면...165
  • 제4장 TD-PCM 열사이펀 전자장비 냉각장치 제작...166
  • 제1절 TD-PCM 열사이펀 전자장비 냉각장치의 운전예측...166
  • 제1항 방열량예측...166
  • 제2항 발열량과 외부열교환기, 증발온도의 균형예측...168
  • 제3항 PCM용량의 재 산정...171
  • 제2절 축냉모듈의 제작...172
  • 제3절 열교환기의 제작...179
  • 제1항 외부열교환기의 제작...179
  • 제2항 축냉모듈 내부열교환기의 제작...182
  • 제4절 증발부의 제작...183
  • 제5절 중계기 함체의 제작...187
  • 제6절 TD-PCM 열사이펀 전자장비 냉각장치 제작...188
  • 제5장 TD-PCM 열사이펀 전자장비 냉각장치의 성능시험...199
  • 제1절 TD의 성능시험...199
  • 제1항 성능시험장치의 구성...199
  • 제2항 시험결과...203
  • 제2절 TD-PCM 열사이펀 전자장비 냉각장치의 성능시험...205
  • 제1항 시험 조건...205
  • 제2항 시험장치의 구성...206
  • 가. 시험준비...206
  • 나. 시험장치 구성...210
  • 제3항 시험결과...215
  • 가. 충액량의 변화에 따른 온도특성...215
  • (1) 충액량 500ml일 경우의 온도특성...217
  • (가) 증발부의 온도변화...217
  • (나) 중계기 함체 내부의 온도변화...218
  • (2) 충액량 750ml일 경우의 온도특성...220
  • (가) 증발부의 온도변화...220
  • (나) 중계기 함체 내부의 온도변화...222
  • (3) 충액량 825ml일 경우의 온도특성...224
  • (가) 증발부의 온도변화...224
  • (나) 중계기 함체내부의 온도변화...225
  • (4) 충액량 1000ml일 경우의 온도특성...226
  • (가) 증발부의 온도변화...226
  • (나) 중계기 함체 내부의 온도 변화...227
  • 나. 발열량 변화에 따른 온도특성...228
  • (1) 발열량 750W일 경우의 온도특성...228
  • (가) 증발부의 온도변화...228
  • (나) 중계기 함체 내부의 온도변화...230
  • (2) 발열량 1000Watt일 경우의 온도특성...231
  • (가) 증발부의 온도변화...231
  • (3) 중계기 함체 내부의 온도변화...233
  • 다. 축냉모듈이 없을 경우의 온도특성...235
  • (1) 시험장치의 구성...235
  • (2) 발열량 500Watt일 경우의 증발부 온도 변화...237
  • (3) 발열량 1000Watt일 경우의 증발부 온도변화...239
  • 제6장 결론...241
  • 제1절 기술개발결과...241
  • 제1항 시험결과의 비교...241
  • 가. 충액량 변화에 다른 온도특성비교...245
  • (1) 과냉도의 변화에 따른 증발부의 온도특성...245
  • (2) 증발온도 변화에 따는 증발부의 온도특성...248
  • 나. 발열량 변화에 따른 온도특성비교...250
  • (1) 과냉도 변화에 따른 증발부 온도특성...250
  • (2) 증발온도 변화에 따른 증발부 온도특성...252
  • 다. 축냉모듈이 없을 경우의 온도특성비교...254
  • (1) 과냉도변화에 따른 증발부 온도특성...254
  • (2) 증발온도 변화에 따른 증발부온도특성...256
  • 제2항 축냉모듈의 유무에 따른 증발부 온도특성비교...258
  • (1) 발열량 500Watt일 경우의 증발부온도...258
  • (2) 발열량 1000Watt일 경우의 증발부온도...260
  • 라. 결론...261
  • 제2절 활용 및 기대효과...262
  • 제3절 상용화 계획...264
  • 참고문헌...266
  • 부록...269

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