علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

تحلیل اثر الگوی سوراخکاری لایه‌ها در میزان خروج گاز از عایق حرارتی چندلایه در طول پرتاب ماهواره

نوع مقاله : مقالة‌ پژوهشی‌

نویسندگان
1 دکتری، پژوهشکده علوم و فناوری هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
2 استاد دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
3 دکتری، پپژوهشکده مواد و انرژی، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران
چکیده
یکی از اجزای غیر فعال زیرسیستم کنترل حرارت ماهواره عایق‌های چندلایه می باشند. به‌ منظور جلوگیری از محبوس شدن هوا میان لایه های عایق چند لایه که موجبات بادکنکی شدن و از هم گسیختگی لایه های نازک آن حین پرتاب ماهواره ها را فراهم می نماید، سوراخ هایی در لایه ها ایجاد می نمایند. این سوراخ ها در لایه های مختلف به دلیل مسائل انتقال حرارتی و همچنین محدودیت های ساخت ممکن است هم راستا نباشند. برای داشتن بیشترین راندمان عملکردی عایق‌های حرارتی، مسیرهای خروج گاز باید به نحوی طراحی گردند که کمترین مقاومت در برابر جریان گاز خروجی را داشته ‌باشند زیرا هوای محبوس در میان لایه ها با باقی گذاشتن مسیر انتقال حرارت همرفتی میان آنها راندمان عایق را به شدت کاهش خواهد داد. در این مقاله الگوهای مختلف سوراخکاری که در مقالات مختلف مورد استفاده قرار گرفته‌اند، بررسی شده است. با تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی خروج گاز از میان این عایق ها، اثر پارامترهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

[1]  G. Chen, T. Sun, J. Zheng, Z. Huang, and J. Yu, "Performance of multilayer insulation with slotted shield," Cryogenics, vol. 34, pp. 381-384, 1994.
[2] I. Cotoros and A. Hashemi, "Multilayer Insulation Venting During Payload Depressurization," in ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, 2005, vol. 42223, pp. 55-59.
[3] W. L. Johnson, A. O. Kelly, and K. M. Jumper, "Two dimensional heat transfer around penetrations in multilayer insulation," 2012.
[4] J. Fesmire, S. Augustynowicz, and C. Darve, "Performance characterization of perforated multilayer insulation blankets," Proceedings of the nineteenth international cryogenic, pp. 843-846, 2002.
[5] R. A. Efromson, "The performance of multilayer insulation in a rapidly depressurizing environment," in NASA, Goddard Space Flight Center, 16th Space Simulation Conference Confirming Spaceworthiness Into the Next Millennium, 1990.
[7] T. Lewandowski and P. Doerffer, "Determination of an aerodynamic perforation of plates by means of numerical simulation," Aerospace Science and Technology, vol. 22, no. 1, pp. 58-63, 2012.
[8] R. Hatakenaka, M. TAKESHI, H. Sugita, M. Saitoh, and T. Hirai, "Thermal performance and practical utility of a mli blanket using plastic pins for space use," in 43rd International Conference on Environmental Systems, 2013, p. 3503.
[9] R. Tramel, S. Sutherlin, and W. Johnson, "Multilayer Insulation Ascent Venting Model," 2017.
[10] W. Johnson, K. Heckle, and J. Fesmire, "Heat Loads Due To Small Penetrations In Multilayer Insulation Blankets," in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2017, vol. 278, no. 1: IOP Publishing, p. 012197.
[11] B. Deng et al., "Experimental Research of Perforation Rate for Multilayer Insulation Used in Cryogenic Transfer Lines," in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, vol. 502, no. 1: IOP Publishing, p. 012118.
[12] Sheldahl A Flex Company, The Red Book, Rev C, p.p. 15-20, July 27, 2015. Available: https://www.sheldahl.com/sites/default/files/2017-09/RedBook.pdf

  • تاریخ دریافت 22 خرداد 1401
  • تاریخ بازنگری 04 آذر 1401
  • تاریخ پذیرش 12 بهمن 1401
  • تاریخ اولین انتشار 12 بهمن 1401