الفهرس 
Thermal Control of Small Satellites in Low Earth Orbit (LEO)
IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 124 |  |  |
| | | from | 124 | | |
Abstract
يعتبر التحكم الحرارى للأقمار الصناعية الصغيرة فى البيئة الحرارية للمدار الأرضى المنخفض من الأمور الحاسمة فى تصميم الأقمار الصناعية، حيث يتعرض القمر الصناعى الذى يدور فى المدار الأرضى المنخفض الى حرارة شديدة وذلك عندما يتواجد القمر الصناعى بالمنطقة المضيئة. وعلى الناحية الأخرى يتعرض القمر الصناعى لدرجة برودة شديدة وذلك عندما يتواجد بمنطقة ظل الأرض. وبذلك تعتبر المواد متغيرة الطور من التقنيات الواعدة فى التحكم الحرارى للأقمار الصغيرة داخل المدار الأرضى المنخفض. تركز الدراسة الحالية على استخدام الطرق العملية والحسابية لتحليل أداء التحكم الحرارى لنموذج مدمج به مواد متغيرة الطور. يستخدم هذا النموذج من أجل تحسين أداء التحكم الحرارى للأقمار الصناعية الصغيرة فى المدار الأرضى المنخفض. تم تصميم هذا النموذج طبقا لمواصفات بطارية قمر صناعى صغير معتمد للاستخدام الفضائى. تم اجراء التجارب العملية على هذا النموذج داخل غرفة حرارية مفرغة حيث تحاكى البيئة الفضائية ويصل الضغط بداخلها الى 0.000001 باسكال. تم تحسين التوصيلية الحرارية للمواد متغيرة الطور باستخدام طريقتين وهما طريقة الزعانف المعدنية وطريقة الرغوة المعدنية المصنوعة من النحاس. فى حالة الزعانف المعدنية تم تركيب عدد خمس زعانف داخل النموذج مما أدى الى تقسيم الحجم الداخلى للنموذج الى ستة فراغات تحتوى على المادة متغيرة الطور. و فى حالة الرغوة النحاسية تم استخدام عينتين احداهما تحتوى على 10 فجوات بالبوصة الطولية والأخرى تحتوى على 20فجوة. عند اجراء التجارب العملية تم استخدام مادة متغيرة الطور من نوع SP 31، اما فى النوذج الحسابى تم استخدام ثلاث مواد متغيرة الطور عضوية بدرجات انصهار 15, 21, 26 ℃.
المدار الأرضى الذى تم استخدامة يقع على ارتفاع 550 كم من الارض وزاوية بيتا الخاصة به هي صفر وايضا معامل الظل هو 0.037. تم دراسة تاثير محسنات التوصيلية الحرارية للمواد متغيرة الطور. كما تم ايضا دراسة تأثير دمج المواد متغيرة الحالة مع بعضها البعض على أداء التحكم الحرارى للأقمار الصناعية. كما تم التحقق من صحة النموذج الحسابى من خلال مقارنة نتائجة مع النتائج العملية التي تم الحصول عليها من الغرفة الحرارية.
أظهرت نتائج النموذج العددى تحسنا كبيرا فى أداء التحكم الحرارى باستخدام النموذج المدمج بة مواد متغيرة الطور. كما أن محسنات التوصيلية الحرارية لتلك المواد اثبتت كفائتها الملحوظة فى تحسين التوصيلية الحرارية للمواد متغيرة الطور. فى حالة الحمل الحرارى 10 W قللت المادة متغيرة الطور ذات درجة انصهار 15 ℃ درجة الحرارة العظمى بنسبة 34.6 % مقارنة بالحالة التى لم يستخدم بها المادة متغيرة الطور. كما رفعت تلك المادة درجة الحرارة الصغرى الى 7.8 ℃ مقارنة بدرجة حرارة النموذج بدون دمج مادة متغيرة الطور. توصلت النتائج الى أن عملية دمج المواد متغيرة الطور مع بعضها فى نفس النموذج يعطى ثبات أكتر للأداء الحرارى مع تغيير الأحمال الحرارية وبالتالى يصبح اعتماد الأداء الحرارى على مقدار الحمل الحرارى الذى يتعرض له النموذج أقل. أوضحت النتائج العملية بوجود تحسين كبير فى الأداء الحرارى للنموذج المدمج الذى يحتوى على مواد متغيرة الطور. فى حالة الحمل الحرارى 7 W تم تقليل درجة حرارة النموذج بنسبة 43.6 % مقارنة بالحالة التى لم تستخدم فيها المواد متغيرة الطور. اما فى حالة الحمل الحرارى 10 W تم تقليل درجة حرارة النموذج بواقع41.4 % . مقارنه بحالة عدم وجود مواد متغيرة الطور. أظهرت النتائج تحسن افضل فى الأداء الحرارى عند استخدام محسنات للتوصيلية الحرارة للمواد المتغيرة الطور. أظهرت الزعانف الداخلية نتيجة أفضل من الرغوة المعدنية فى حالة الأحمال الحرارية الصغيره عند حمل حرارى 7 W. بينما أظهرت الرغوة المعدنية الأداء الحرارى الأفضل عند الحمل الحرارى 10 W.