بررسی تاثیر گرمایش آیرودینامیکی بر موجود زنده در کپسول زیستی

در این پژوهش به بررسی اثرات گرمایش آیرودینامیکی بر موجود زنده در یک محفظه بسته با هندسه کروی- مخروطی، پرداخته شده است. برای تداوم حیات موجود زندهی درون محفظه در فضا باید شرایط زیستی او، از جمله دمای هوای اطراف آن مورد توجه قرار گیرد. برای حل این مساله ابتدا گرمای اضافی تولید شده توسط موجود زنده و منابع حرارتی و گرمای عبوری ناشی از شار گرمایش آیرودینامیکی، که سبب افزایش دمای هوای داخل محفظه میشود،محاسبه میشود. این کار با استفاده از شبیه سازی عددی جریان حول یک آدمک مجازی با ابعاد و شکل فیزیولوژیکی واقعی و تجهیزات فعال حرارتی درون محفظه، مانند صفحات الکترونیکی انجام شده است. سپس با توجه به اعداد بی بعد مختلف نظیر عدد رینولدز، عدد پرانتل و عدد گراشهف نرخ انتقال حرارت درون محفظه بررسی شده است. پس از آن با استفاده از دمنده و چاه حرارتی برای جابجایی جریان و جذب گرمای اضافی جهت نزدیک شدن به شرایط آسایش حرارتی برای موجود زنده، مطابق با استاندارد اقدام شده است. میدان جریان و انتقال حرارت با استفاده از معادلات پیوستگی، مومنتوم، انرژی و اغتشاش حل شده اند. تحلیل حرارتی بر اساس منحنی ها و کانتورهای دما و سرعت به صورت شماتیک در این پژوهش ارایه شده است. نتایج حاصل از این تحقیق با سایر مراجع از مطابقت بسیار خوبی برخوردار می باشد.

Keywords:

شبیهسازی و تحلیل عددی , کپسول زیستی , گرمایش آیرودینامیکی , انتقال حرارت جابجایی آزاد و اجباری , هندسه کره-مخروط