طراحی بهینه سیستم کنترل دمای ماهواره با انتخاب مناسب پوششهای حرارتی
نویسندگان
1 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران
2 کارشناسی ارشد مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران
3 اتوبان بسیج شهرک شهید شجاعی(قصر فیروزه1) بلوک114 طبقه 5 واحد2
4 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتمالانبیاء(ص)، تهران، ایران
doi
چکیده
هدف اصلی از طراحی سیستم کنترل دمای یک ماهواره، تامین دمای مطلوب برای کارکرد صحیح قطعات و مجموعه ماهواره میباشد. با توجه به اینکه ماهواره شرایط سرد و گرم شدیدی در طول ماموریت خود تجربه میکند، انتخاب مواد و پوششهای سطحی برای آن مشکل میشود. طراحی صورت گرفته برای مقابله با شرایط گرم، سبب افزایش توان لازم برای گرم نگه داشتن ماهواره در شرایط سرد شده و این در حالی است که تامین توان گرمایشی مورد نیاز در شرایط سرد برای ماهواره یکی از دغدغه های مهم طراحان میباشد. با توجه به محدودیت-های موجود در سیستمهای فضایی در زمینه تامین انرژی، این توان باید بهینه و در حداقل مقدار ممکن باشد. در این مقاله ابتدا روند طراحی سیستم کنترل دما با استفاده از یک نمونه ماهواره شرح داده میشود و در ادامه با استفاده از انتخاب مناسب پوششهای حرارتی از بین پنج پوشش حرارتی که در اختیار طراح قرار دارد، طراحی بهینه صورت میگیرد. در بهینه سازی از روش برنامهریزی خطی استفاده شده و هدف از بهینه کردن نیز کاهش مقدار توان مصرفی گرمکن در شرایط سرد میباشد. نتایج حاصل از شبیهسازی نشان میدهد که دمای ماهواره در شرایط گرم و سرد در محدوده مجاز دمایی قرار میگیرد و با استفاده از این روش، کاهش قابل توجهی در مقدار توان مصرفی گرمکن ایجاد میشود.
