본 연구에서는 삼차원 RANS 방정식을 이용하여 냉각 유로 내에 부착하는 새로운 핀휜의 다양한 부채꼴 형상에 대해 열전달, 압력강하, 열성능을 평가하였다. 레이놀즈수가 5,000부터 100,000인 경우에 대하여 수치해석을 수행하였으며, 난류모델로는 Low-Re SST 모델을 사용하였다. 수치해석의 정당성을 확보하기 위하여 실험과 동일한 조건에서 면적 평균 누셀트수에 대한 실험값과 계산값을 비교하였다. 앞전 각도와 뒷전 각도를 매개변수로 하여 세 종류의 부채꼴 핀휜의 형상 변화에 따른 열성능을 평가하였다.
The heat transfer, pressure loss, and thermal performance in a cooling channel were evaluated for various new fan-shaped pin-fin geometries using three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. The turbulence was modeled using the low-Reynolds-number SST turbulence model in the Reynolds number range of 5,000-100,000. The numerical results for the area-averaged Nusselt numbers were validated by comparing them with the experimental data under the same conditions. A parametric study for three types of fan-shaped pin-fin geometries was performed with two parameters, namely, the leading and trailing reduction angles.
