شبیه سازی عددی بکارگیری مواد تغییر فاز دهنده در واحد کنترل حرارت یک فضاپیما تحت شرایط مختلف حرارتی

قرار گرفتن فضاپیما در معرض شار حرارتی ناگهانی ازجمله علل ایجاد خطا در واحد کنترل حرارت آنمیباشد و این موضوع یکی از مهم ترین چالش های صنعت فضایی می باشد. هدف از انجام این پژوهش،شبیه سازی عددی اثر استفاده از مواد تغییر فاز دهنده در واحد کنترل حرارت فضاپیما تحت شرایط حرارتیمختلف می باشد. از این رو پس از انجام شبیه سازی های مورد نیاز، اثر تغییر شار حرارتی، اثر تغییر ضخامتمواد تغییر فاز دهنده و نیز اثر تغییر نوع ماده تغییر فاز دهنده مورد استفاده در پنل روی دمای آن به دقتبررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد استفاده از ماده تغییر فاز دهنده RT42 موجب می شود حداکثردمای پنل با ضخامت 1 میلی متر تحت شار حرارتی حالت سوم در مقایسه با پنل آلومینیومی حدود 25% کاهش پیدا کند. این عدد برای ماده SP29EU به حدود 63 % می رسد که بیشترین کارایی را در بین مواد تغییر فاز دهنده دارد. تغییرات دمای ماده SP29EU در تمام بازه زمانی مورد بررسی بسیار کم و در محدوده دمای ذوب آن قرار داشت. در مقابل ماده RT18HCرفتاری مشابه فلزات داشت چراکه تغییر فازی در آن اتفاق نمی افتاد. بررسی اثر تغییر ضخامت مواد تغییر فاز دهنده نشان داد افزایش ضخامت پنل در یک شارحرارتی ثابت باعث کاهش دمای بیشینه پنل تا 30 % خواهد شد. نتایج به دست آمده نشان داد انتخاب موادتغییر فاز دهنده باید با توجه به شار حرارتی اعمال شده به پنل به گونه ای باشد که دمای ذوب آن درنزدیکی دمای مطلوب پنل و گرمای نهان ذوب آن تا حد امکان بالا باشد.

کلیدواژه ها:

ماده تغییر فاز دهنده ، تغییر فاز ، دمای بیشنیه ، فضاپیما ، شار حرارتی ، کنترل حرارت