شبيه سازي عددي و تحليل پارامتري يك لوله حرارتي جهت كاربرد در سامانه هاي هوافضايي

استفاده از لوله‌هاي حرارتي به عنوان راهكاري براي كنترل دمايي غير فعال در تجهيزات الكترونيكي، مخصوصاً در ماهواره‌ها محسوب مي‌شوند. قابليت ‌اعتماد بالا، هزينه پايين و عدم مصرف توان، عمر زياد و هدايت گرمايي بالا از ويژگي هاي جذاب استفاده از اين وسايل هستند. در اين مقاله، هدف مطالعه عددي پارامترهاي موثر بر عملكرد يك لوله حرارتي است كه در زير سيستم كنترل دمايي در كاربردهاي فضايي، دما را در حين عملكرد ماهواره در محدوده مد نظر كنترل مي كند. در اين پژوهش ابتدا اعتبارسنجي نتايج عددي شبيه سازي يك لوله حرارتي سه بعدي استوانه اي با نتايج آزمايشگاهي موجود در مراجع انجام شده است. پس از اطمينان از حل عددي، اثر سيال كاري، ضريب تخلخل و طول كندانسور بر رفتار حرارتي لوله بررسي شده است. مدلسازي عددي به صورت گذرا، سه بعدي و با استفاده از روش حجم سيال انجام شده است. نتايج شبيه سازي نشان مي دهد كه رفتار دمايي لوله حرارتي پس از 120 ثانيه پايا مي شود. همچنين، با كاهش ضريب تخلخل ناحيه فتيله، مقاومت حرارتي در لوله حرارتي افزايش و ميزان انتقال حرارت كاهش مي يابد. با بررسي سه سيال كاري استون، آب و متانول،كمترين مقاومت حرارتي مربوط به سيال كاري متانول، استون و آب بوده است. همچنين كسر حجمي بخار آب و آب مايع با كاهش طول كندانسور به ترتيب بيشتر و كمتر بوده است.