مدلسازی عددی و تجربی اثر الگو های دوخت بر عملکرد حرارتی عایق های چندلایه

یکی از چالش­های طراحی و ساخت ماهواره­ها؛ تغییرات شار­های حرارتی وارد بر بدنه است. به منظور کاهش اثرپذیری ماهواره از محیط اطراف، از عایق­های چندلایه استفاده می­شود. نحوه اتصال پتوهای عایق تاثیر قابل توجهی بر عملکرد حرارتی دارند. هدف اصلی این پژوهش تعیین شرایطی است که تحت آن کمترین مقدار ضریب نشر موثر و شار حرارتی در عایق های چند لایه حاصل شود. به همین منظور چندین طرح اتصال دوخت مدلسازی شده است و طرح اتصال لایه به لایه به عنوان بهترین طرح اتصال بین پتوهای عایق تعیین شد. همچنین به منظور اعتبارسنجی، مدل بدون دوخت و طرح اتصال لایه به لایه با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. انحراف نتایج مدل عددی از نتایج تجربی کمتر از ۹ درصد است. به منظور ارزیابی عملکرد عایق چندلایه، اثر تعداد لایه­ها، اثر ضخامت لایه­ها و جنس مواد نیز تحلیل شده است. همچنین، به دلیل سیکل دمایی در محیط اطراف ماهواره دو حالت شرایط محیطی گرم و سرد لحاظ شده است. نتایج نشان می­دهد طرح اتصال لایه به لایه با تعداد ۱۲لایه که در حالت محیطی گرم شار حرارتی ۲/۰۲۱۶ وات بر متر مربع و ضریب نشر ۰/۰۰۳۷ و در حالت محیطی سرد شار حرارتی ۲/۳۶۰ وات بر متر مربع و ضریب نشر ۰/۰۰۴۸ دارد، بهترین طرح اتصال می­باشد.

Keywords:

عایق چندلایه , ضریب نشر حرارتی موثر , کنترل حرارتی ماهواره , جنس لایه بازتابنده