طراحي، مدلسازي و تحليل عملكرد زير سيستم كنترل گرمايي در يك ماهواره مقياس كوچك

Design, modeling and performance analysis of thermal control subsystem in a small scale satellite

زيرسيستم كنترل گرمايي هر ماهواره وظيفۀ تأمين دماي مجاز تجهيزات آن ماهواره را بر عهده دارد. طبيعي است كه اگر اين زيرسيستم از ماهواره به­درستي طراحي نشود، مأموريت ماهواره به درستي انجام نخواهد شد. در كار حاضر به طراحي زيرسيستم كنترل گرمايي يك ماهواره مقياس كوچك به كمك نرم­ افزارهاي Thermal desktop و Sinda پرداخته شده است. اين شبيه­سازي بر اساس دو حالت بحراني سرد و گرم صورت گرفته و نتايج حاصل با داده­هاي تجربي موجود در مراجع مقايسه شده كه ميزان اختلاف آن در حدود %9 بدست آمده است. طبق مطالعات انجام گرفته در اين پژوهش، مناسب­ترين تجهيزات كنترل گرمايي رنگ­ها، پوشش­ها، عايق­ها و گرمكن­ ها مي­باشد. طبق تحليل­هاي صورت گرفته، زيرسيستم محموله قبل از اعمال طرح حرارتي پيشنهادي، دمايي در حدود 19- تا 28 درجۀ سانتي­گراد تجربه كرده كه با استفاده از رنگ AMJ-700-IBU دماي آن در محدودۀ 10- تا 47 درجۀ سلسيوس قرار گرفته كه در محدودۀ دمايي مجاز قرار دارد.

The heat control subsystem of each satellite is responsible for providing the allowable temperature of the equipment of that satellite. Naturally, if this subsystem of the satellite is not designed properly, the satellite mission will not be performed properly. In the present work, small-scale satellite heat control subsystems have been designed by using Thermal desktop and Sinda softwares. This simulation is based on two cold and hot critical states and the results are compared with the available experimental data in the literature, which has about 9% difference. According to studies conducted in this research, the most suitable heat control equipment are paints, coatings, insulators and heaters. According to the analysis, the cargo subsystem experiences the temperature about -19 to 28 degrees Celsius before applying the proposed thermal scheme, which using AMJ-700-IBU paint, its temperature is in the range of -10 to 47 degrees Celsius that is within the allowable temperature range.