Hình 4.7. Bản vẽ 3D mặt sau của buồng chân không mô phỏng quá trình quản lý nhiệt cho vệ tinh
Hình 4.8. Bản vẽ 3D mặt sau của buồng chân không mô phỏng quá trình quản lý nhiệt cho vệ tinh
Có thể bạn quan tâm!
-
Quy Trình Phân Tán Cnts Trong Chất Lỏng Đặc Chủng Các Bước Cụ Thể Của Quy Trình Như Sau: -
Thế Zeta Của Cnts Phân Tán Trong Các Nền Chất Lỏng -
Thiết Bị Transient Hot Bridge Thb-100 Và Brookfield Dv2Tha -
Thiết Kế Mô Hình Vệ Tinh Nanodragon Tại Trung Tâm Vũ Trụ Việt Nam -
Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon trong quản lý nhiệt cho vệ tinh - 16 -
Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon trong quản lý nhiệt cho vệ tinh - 17
Xem toàn bộ 149 trang tài liệu này.
Hình 4.9. Bản vẽ 3D mặt trên của buồng chân không mô phỏng quá trình quản lý nhiệt cho vệ tinh
4.3. Chế tạo mô hình buồng chân không nghiên cứu mô phỏng vệ tinh cho quá trình quản lý nhiệt
4.3.1. Chế tạo vỏ buồng chân không
Chế tạo vỏ buồng chân không là một khâu rất quan trọng trong việc thử nghiệm hiệu quả của hệ quản lý nhiệt sử dụng chất lỏng đa thành phần chứa CNTs. Để đảm bảo khả năng chịu được áp suất 10-4 bar cũng như các thông số kỹ thuật khác của hệ mô phỏng môi trường chân không, luận án chế tạo vỏ buồng chân không với các thông số kỹ thuật như sau:
- Vật liệu: thép kỹ thuật
- Kích thước buồng: 60 cm x 60 cm x 60 cm
- Kích thước cửa buồng: 40 cm x 35 cm
- Độ dày vật liệu: 5 mm
- Lớp phủ bảo vệ: sơn chống gỉ màu xanh
Hình 4.10 là hình ảnh của vỏ buồng chân không đã được chế tạo với các thông số như đề ra ở trên.
Hình 4.10. Vỏ buồng chân không cho hệ mô phỏng vệ tinh đã được chế tạo thành công
4.3.2. Chế tạo bộ phận bức xạ nhiệt
Luận án chế tạo bộ phận bức xạ nhiệt cho mô hình mô phỏng quản lý nhiệt của vệ tinh với các thông số như sau:
- Loại bức xạ nhiệt: hồng ngoại.
- Bộ phận bức xạ nhiệt: bánh bức xạ công suất 2 kW.
- Số lượng bộ phận bức xạ nhiệt: 04.
- Tổng công suất bức xạ nhiệt: 8 kW.
Hình 4.11 là ảnh chụp của cụm 04 bánh bức xạ nhiệt hồng ngoại của hệ thống mô phỏng mà luận án đã chế tạo với tổng công suất 8 kW.
Hình 4.11. Ảnh chụp của cụm 04 bánh bức xạ nhiệt hồng ngoại
4.3.3. Chế tạo bộ phận nhiệt độ thấp
Để đảm bảo cho quá trình mô phỏng vệ tinh vào ban đêm ở nhiệt độ thấp, luận án chế tạo bộ phận nhiệt độ thấp cho mô hình mô phỏng quản lý nhiệt của vệ tinh với các thông số như sau:
- Phương pháp sử dụng: nitơ lỏng [118-120].
- Các bộ phận của hệ nhiệt độ thấp: buồng đựng nitơ lỏng và buồng lạnh trong hệ thống mô phỏng.
- Kích thước buồng đựng nitơ lỏng: đường kính 10 cm, chiều cao 20 cm.
- Kích thước buồng lạnh trong hệ thống mô phỏng: 40 cm x 40 cm x 3 cm.
Hình 4.12. Ảnh chụp buồng lạnh trong hệ thống mô phỏng đã được chế tạo
thành công
Hình 4.12 là ảnh chụp của buồng lạnh nằm trong hệ thống mô phỏng và hình
4.13 là ảnh chụp buồng đựng nitơ lỏng nằm phía trên bề mặt của hệ thống mô phỏng mà luận án đã chế tạo thành công. Buồng đựng nitơ lỏng này đảm bảo rằng có thể cung cấp nhiệt độ -75oC cho hệ, từ đó giả lập chính xác điều kiện của bề mặt vệ tinh không hướng về phía mặt trời hoặc vào ban đêm.
Hình 4.13. Ảnh chụp buồng đựng nitơ lỏng của hệ thống mô phỏng đã được
chế tạo thành công
4.3.4. Chế tạo hệ thống cảm biến và điều khiển
Để phục vụ cho quá trình mô phỏng vệ tinh, cần phải có hệ thống cảm biến nhiệt độ cũng như hệ thống điều khiển để có thể điều khiển được các thông số bên trong hệ mô phỏng theo như ý muốn của người làm thí nghiệm. Do vậy luận án đã thiết kế các hệ thống này với các thông tin cụ thể như sau:
- Cảm biến nhiệt độ: loại cặp nhiệt K.
- Phạm vi đo của cảm biến: -100oC đến 100oC.
- Số lượng cảm biến: 02.
- Số bộ điều khiển công suất nhiệt: 04.
Hình 4.14 là ảnh chụp của hệ thống cảm biến và điều khiển cho hệ thống mô phỏng vệ tinh mà luận án đã chế tạo thành công:
- 4 núm đen là 4 nút để điều khiển nhiệt lượng phát ra bởi từng bánh xe.
- Màn hình hiển thị 2 nhiệt độ ứng với 2 cảm biến nhiệt độ ở bên trong bộ mô phỏng.
Hình 4.14. Ảnh chụp hệ thống cảm biến và điều khiển cho hệ thống mô phỏng vệ tinh đã được chế tạo thành công
4.3.5. Lắp ráp hoàn thiện buồng chân không nghiên cứu mô phỏng vệ tinh
Bên cạnh những bộ phận đã nêu ở trên thì mô hình buồng chân không nghiên cứu mô phỏng vệ tinh cho quá trình quản lý nhiệt còn có những bộ phận quan trọng khác sau đây:
- Bơm hút chân không công suất 1 kW.
- Các hệ thống đường dây dẫn khí và các hệ thống đường dây dẫn nitơ lỏng.
- Các hệ thống đường dây điện điều khiển.
- Đồng hồ đo áp suất.
- Gioăng và đệm để làm kín khí.
Hình 4.15 là ảnh chụp của hệ thống mô phỏng vệ tinh mà luận án đã lắp ráp và chế tạo thành công. Ở đây có thể thấy rõ rằng buồng đựng nitơ lỏng, bảng điều khiển và đồng hồ đo áp suất đã được lắp đặt vào vị trí phù hợp trên mô hình mô phỏng môi trường không gian.
Hình 4.15. Ảnh chụp hệ thống mô phỏng vệ tinh đã được lắp ráp và chế tạo
thành công
Hình 4.16 là ảnh chụp của mô hình buồng chân không nghiên cứu mô phỏng vệ tinh cho quá trình quản lý nhiệt trong quá trình hoạt động thử nghiệm.
Hình 4.16. Ảnh chụp mô hình buồng chân không nghiên cứu mô phỏng vệ tinh cho quá trình quản lý nhiệt trong quá trình hoạt động thử nghiệm
4.4. Thử nghiệm chất lỏng nanô trong quản lý nhiệt cho mô hình vệ tinh
4.4.1. Mô hình vệ tinh
Để thực hiện mô phỏng, luận án sử dụng mô hình vệ tinh NanoDragon tại Trung tâm Vũ trụ Việt Nam có thiết kế như trên hình 4.17 với các thông số kỹ thuật bao gồm:
- Kích thước: 100 x 100 x 340,5 mm.
- Khối lượng: khoảng 5 kg.
- Quỹ đạo hoạt động: 560 km.
- Nhiệm vụ vệ tinh: thử nghiệm thiết bị nhận dạng tự động tàu thủy AIS và thiết kế, tích hợp thiết bị chụp ảnh quang học nhằm xác định chất lượng bộ điều khiển tư thế vệ tinh.
Hình 4.18 là mô hình vệ tinh NanoDragon tại Trung tâm Vũ trụ Việt Nam
được sử dụng trong thiết bị mô phỏng.
