자성유체를 이용한 우퍼 스피커의 보이스 코일 온도 특성에 관한 수치적 연구

Abstract

본 연구는 자성유체 우퍼 스피커 내부에 위치한 보이스 코일의 입력전류에 따른 열전달 특성을 수치 해석적으로 고찰하는 것이다. 이를 위하여 일반 우퍼 스피커 및 자성유체 우퍼 스피커에 대하여 입력전류를 10W에서 50W로 10W씩 변화시켜가면서 입력전류에 따른 보이스 코일 발열 및 각 부품으로 전달되는 열전달 및 온도 특성 변화를 고찰하였다. 그 결과 우퍼 스피커에 공급되는 입력전류가 증가함에 따라 보이스 코일 온도가 선형적으로 증가하였고 자성유체 우퍼 스피커의 보이스 코일 온도가 일반 우퍼 스피커에 비하여 동일 입력 전류 40 W 기준에서 51.0 % 감소하였고, 동일 보이스 코일 발생 온도 490 K 기준에서 필요 입력전류는 42.5 % 감소하였다. 또한 보이스 코일에서 주변 부품으로 열전달은 자성유체 우퍼 스피커가 일반 우퍼 스피커에 비하여 51.7 % 증가하였다. This article is to numerically investigate the temperature and heat transfer characteristics of the voice coil in the woofer speaker using ferrofluid with the input currents. The temperature and heat transfer of the major components of the woofer speakers with and without ferrofluid are calculated and analyzed with the increase of the input currents from 10 W to 50 W at an interval of 10W. As results, the temperature of voice coil is linearly increased with an increase of input currents. The temperature of the woofer speaker with ferrofluid is lower 51.0 % than that of the woofer speaker without ferrofluid at the condition of input current 40W and the required input current of the woofer speaker with ferrofluid is lower 42.5 % than that of the woofer speaker without ferrofluid at the condition of voice coil temperature 490 K. In addition, the heat transfer from voice coil to other components for woofer speaker with ferrofluid is higher 51.7 % than that for woofer speaker without ferrofluid.