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LED 조명 방열 해석

LED 조명 방열 해석. 공기와 heat sink 의 온도 분포와 공기 유동 결과 ( 정상 상태 ). 주어진 하중 조건에 대한 정상상태 해석 결과 : Heat sink 내부의 열이 발생하는 중앙 부분은 380 K (107 ˚ C) 까지 상승 . 최저 온도는 렌즈 부분의 아래 부분으로서 약 319 K (46 ˚ C) 까지 상승 . Heat sink 의 온도 분포 결과 ( 정상 상태 ).

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LED 조명 방열 해석

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Presentation Transcript

  1. LED 조명 방열 해석 공기와 heat sink의 온도 분포와 공기 유동 결과 (정상 상태) 주어진 하중 조건에 대한 정상상태 해석 결과: Heat sink 내부의 열이 발생하는 중앙 부분은 380 K (107 ˚C)까지 상승. 최저 온도는 렌즈 부분의 아래 부분으로서 약 319 K (46 ˚C)까지 상승. Heat sink의 온도 분포 결과(정상 상태) Heat sink에서 발생하는 열은 379~380 K (106~107 ˚C) 사이에 분포하는 것으로 나타났으며, 공기의 온도 분포에 비해 매우 작은 온도영역에서 분포하므로 heat sink 만 디스플레이에 나타냄.

  2. LED 조명 방열 해석 Transient 해석 결과-1,000초 전체 모델 내부 단면

  3. LED 조명 방열 해석 Transient 해석 결과-(렌즈 중앙의 온도 변화) 분석 지점 렌즈 중앙 부분의 온도 변화는 공기 영역의 온도 변화로 확인. 온도는 초반에 급격히 증가하다가 시간이 지날수록 완만한 온도 상승을 나타내었으며 1,000초 후 약 329 K (56 ˚C)까지 상승. 정상상태의 해석 결과 337 K (64 ˚C). Transient 해석 결과-(Heat sink rib의 온도 변화) Heat sink의 rib 부분에 대한 온도 변화를 확인하기 위해 임의의 지점(오른쪽 그림 참고)을 지정. 온도는 1,000초 후 약 367 K (94 ˚C)까지 상승. 정상상태의 해석 결과 379 K (106 ˚C).

  4. ADINA를 이용한 LED 조명 방열 해석 LED heat sink 의 열 분석에 대한 모의: LED 에서 발생하는 열원으로부터 조명기구의 온도상승을 최대한 줄이고 효율적인 열 방출을 위하여 Heat sink의 적합한 설계가 요구되며, 설계 단계 전 수치해석을 통한 heat sink의 열 전달 효율을 사전에 분석해 볼 수 있다. 상기 해석 사례는 heat sink의 열 변형을 고려하지 않는 경우 CFD 해석만으로 구조물 내 열 전달 및 유체의 열 유동을 분석할 수 있음을 나타낸 것이다. ADINA는 유체를 포함해 구조물의 열 전달과 주위 환경의 온도 및 열 대류 계수를 고려함으로써 대류에 의한 열 전달을 분석할 수 있으며, 보다 정확한 열 해석을 위해서 열 복사를 함께 고려할 수 있다. ADINA의 열복사 해석은 Specular/Diffuse Reflectivity와 Transmissivity 비율까지 정의하여 세밀한 분석이 가능하다. 열에 의한 램프 구성물의 열 변형을 분석하고자 할 시 온도 영역 별 열에 대한 물성을 정의 후 TFSI(Thermal-Fluid-Structure Interaction) 해석을 수행할 수 있다.

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