شبیه سازی عددی و تحلیل پارامتری یک لوله حرارتی جهت کاربرد در سامانه های هوافضایی
نویسندگان
1 عضو هیات علمی / گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان
2 عضو هیات علمی / پژوهشکده مواد و انرژی اصفهان
3 دکتری مهندسی مکانیک / گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان
4 دانشجوی کارشناسی ارشد / گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان
5 عضو هیات علمی / گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان
doi
چکیده
استفاده از لولههای حرارتی به عنوان راهکاری برای کنترل دمایی غیر فعال در تجهیزات الکترونیکی، مخصوصاً در ماهوارهها محسوب میشوند. قابلیت اعتماد بالا، هزینه پایین و عدم مصرف توان، عمر زیاد و هدایت گرمایی بالا از ویژگیهای جذاب استفاده از این وسایل هستند. در این مقاله، هدف مطالعه عددی پارامترهای موثر بر عملکرد یک لوله حرارتی است که در زیر سیستم کنترل دمایی در کاربردهای فضایی، دما را در حین عملکرد ماهواره در محدوده مد نظر کنترل میکند. در این پژوهش ابتدا اعتبارسنجی نتایج عددی شبیه سازی یک لوله حرارتی سه بعدی استوانهای با نتایج آزمایشگاهی موجود در مراجع انجام شده است. پس از اطمینان از حل عددی، اثر سیال کاری، ضریب تخلخل و طول کندانسور بر رفتار حرارتی لوله بررسی شده است. مدلسازی عددی به صورت گذرا، سه بعدی و با استفاده از روش حجم سیال انجام شده است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که رفتار دمایی لوله حرارتی پس از 120 ثانیه پایا میشود. همچنین، با کاهش ضریب تخلخل ناحیه فتیله، مقاومت حرارتی در لوله حرارتی افزایش و میزان انتقال حرارت کاهش مییابد. با بررسی سه سیال کاری استون، آب و متانول،کمترین مقاومت حرارتی مربوط به سیال کاری متانول، استون و آب بوده است. همچنین کسر حجمی بخار آب و آب مایع با کاهش طول کندانسور به ترتیب بیشتر و کمتر بوده است.
