مدیریت حرارتی و ایمنی درون قطعات سامانه‌های پرتابی و هواپیماها با طراحی سیستم خودخنک‌کننده غیرفعال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده نفت و گاز گچساران، دانشگاه یاسوج،ایران (نویسنده مسئول)

2 گروه شیمی کاربردی،دانشکده نفت و گاز گچساران، دانشگاه یاسوج،ایران

3 استاد گروه مهندسی مکانیک،دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران

چکیده

هواپیماها و سامانه‌های فضایی مدرن بیش از پیش به سامانه‌های الکترونیکی پیچیده و پیشرفته متکی‌اند. با افزایش قابلیت‌ها این سامانه‌ها، توان مصرفی و در نتیجه تولید و شوک حرارتی به طور چشمگیری افزایش یافته‌است. حرارت بیش از حد، منجر به خرابی سامانه‌های الکترونیکی و پیامدهای جدی ایمنی پرواز می-شود. بنابراین طراحی سامانه‌های خنک‌کننده مؤثر یک ضرورت است. سیستم خودخنک‌کننده پیشنهادی در این پژوهش شامل یک قطعه مستطیلی با کانال‌های موازی است که این کانال‌ها به دو دسته فعال (دارای جریان سیال خنک‌کننده) و غیرفعال (دارای سیال ساکن) تقسیم می‌شوند. این کانال‌ها از طریق میکروترموستات‌های حرارتی به یکدیگر متصل هستند و در صورت افزایش شار حرارتی در بخش‌هایی از قطعه، کانال‌های غیرفعال به کانال فعال تبدیل شده و خنک‌سازی موضعی افزایش می‌یابد. نتایج نشان می-دهند که خنک‌سازی با افزایش شار حرارتی، افزایش می‌یابد بنابراین این مکانیزم برای حفاظت از قطعات الکترونیکی که تحت شرایط شار حرارتی بالا قرار دارند، مناسب است. همچنین اختلاف نتایج مربوط به جریان سه بعدی این پژوهش و جریان دوبعدی انجام شده در پژوهش‌های پیشین، ناچیز بوده و خنک‌سازی یکسانی را سبب می‌شوند. این مطلب نشان می‌دهد که به جای حل‌های تحلیلی سه‌بعدی پیچیده جریان در داکت می‌توان از حل‌های ساده دوبعدی استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات