열전달 텀프로젝트 Design project manuscript 최종보고서, 수냉식 쿨링시스템 설계

목차

1. Abstract

2. Keyword

3. 서론
1) 설계보고서 작성배경

2) 동기

3) 이론적 배경/원리
가. 워터 자켓
나. 워터 자켓을 통과한 물을 냉각시켜주는 라디에이터
다. 물을 순환시켜주는 펌프
라. 수냉식 쿨러의 결합 구성도
마. 구동원리
바. 대류 열전달 이론

4. 선행연구분석

5. 설계
1) 전체 설계 개념도

2) 설계 내용 및 에너지 해석
가. 기본적인 가정
나. 열 에너지 해석

3) 시스템 개략도

6. 핵심 요소 기술 분석
1) 냉매
2) 워터 자켓
3) 접촉면에 서멀 그리스 도포
4) 핀의 얇기

7. 설계 타당성 분석

8. 경제성 분석

9. 요약 및 소감

10. 참고문헌

본문내용

PC는 CPU와 GPU에서 주로 열이 발생한다. 이 때, 발생하는 열이 PC의 성능저하를 시키는 주요 요인이며, 여름철 시스템이 다운되거나 고장이 나는 현상도 일어난다. 따라서 PC 시스템을 효율적으로 냉각시키는 것이 중요하다. 우리는 일반적으로 사용하는 공랭식 쿨러가 아닌 냉매를 이용한 수랭식 쿨러를 설계하고자한다. 이러한 시스템을 설계하기 위해서 에너지밸런스를 이용하여 CPU와 쿨러 시스템, 공기와 라디에이터를 바운더리로 설정하고 시스템으로 들어오는 에너지, 나가는 에너지, 시스템 내에서 발생되는 에너지 그리고 잠열과 같은 시스템내의 저장된 에너지를 측정한다.

<중 략>

④ 워터 펌프
냉각수는 자동으로 이동하지 못합니다. 따라서 이 냉각수를 이동시키기 위해 워터 펌퓨가 있어야 합니다. 일정한 압을 걸어 냉각수를 이동시키는 부품으로 매우 중요한 부품입니다. 이외 기타 브라켓이나 팬 메이트가 있으며 이는 제조사마다 다릅니다.

바. 대류 열전달 이론
는 대류열전달 방정식을 나타낸 것이다.
대류 열유속(heat flux) 은 표면온도 와 유체온도 와의 차이에 비례한다. 이 식을 Newton의 냉각 법칙(Newton`s law of cooling)이라 하고 비례상수 h()를 대류열전달계수(convection heat transfer coefficient) 라고 한다. h는 표면의 기하학적인 형태, 유체운동의 형태, 유체의 열역학적 물성치와 전달 물성치에 영향을 받는 경계층 내에서의 조건들에 따라 달라진다.

<중 략>

아직까지 많은 대중화가 이루어지고 있진 않지만, 조금씩 수냉식 쿨러에 대한 요구가 커져가고 있는 상황에서 열전달 텀프로젝트 과제로 선정하여 수냉식 쿨러를 설계해 보았다. 설계하고 열전달에 대해 해석하는 과정에서 해석을 위한 많은 가정들을 하고, 열전달 현상에 대해서 심플하게 생각함으로써 수냉식 쿨러를 설계할수 있었다.
현재 오프라인이나 온라인을 통해서 팔리고 있는 수냉식의 쿨러와 비교했을 때는 상당히 단순하다고 생각된다.
개인적으로 수냉식 쿨링 시스템을 만들어 사용하기에는 좋다고 할 수 있을 것이다.

참고 자료

Frank P. Incropera, David P. Dewitt, Introduction to Heat transfer 5Ed, WIELY, 2009
Intel, Intel core 2 duo Processor on 90 nm Process datasheet