تدوین نرم افزار تحلیل حرارتی ماهواره کوچک
چکیده
یک ماهواره در مدار تحت بارهای حرارتی متغیر با زمان قرار می گیرد. این بارهای حرارتی همگی به نحوی ناشی از تابش نور خورشید بوده که با حرکت ماهواره در مدار نسبت به آن تغییر می کنند. اجزاء داخلی ماهواره تحت این بارهای گذرا دایما در حال تغییر دما می باشند. ماهواره ها در ارتفاع های بالاتر از جو زمین پرواز می نمایند. بنابراین به دلیل عدم وجود سیال در آن نواحی انتقال حرارت از طریق جابجایی وجود ندارد. مکانیزم انتقال حرارت تنها از طریق تشعشع و هدایت انجام می گیرد. یک ماهواره دارای اجزاء متعدد و اتصالات بسیار زیادی می باشد. بنابراین مدلسازی گذرای حرارتی کل ماهواره دارای اجزاء متعدد و اتصالات بسیار زیادی می باشد. بنابراین مدلسازی گذرای حرارتی کل ماهواره شامل جزییات بسیاری خواهد بود. برای انجام این مدلسازی حرارتی وجود نرم افزاری مناسب ضروری است. المان های اصلی تشکیل دهنده این نرم افزار می بایست شامل محاسبه کوپلینگ های هدایتی و تشعشعی، محاسبه ضرایب دید، محاسبه زوایای سطوح مختلف با زمین و خورشید، محاسبه زمان سایه، تشخیص محل اتصالات، قابلیت اعمال سناریو تلفات حرارتی و حل معادله انرژی باشد. با توجه به نیاز به چنین نرم افزارهایی، در این پروژه نرم افزاری با مشخصات زیر تولید شده است. نرم افزار حاضر به منظور تحلیل حرارتی ماهواره های کوچک در ارتفاع کم تدوین شده است. روش عددی مورد استفاده در این نرم افزار روش حجم محدود می باشد. کوپلینگ های هدایتی بین اجزای ماهواره دقیقا بر اساس نوع اتصالات و جنس مواد یک به یک حساب می شود. ضرایب دید به صورت اتوماتیک در این نرم افزار محاسبه می گردند. همچنین با دریافت پارامترهای مدار خورشید آهنگ، زوایای سطوح با خورشید و زمین در هر موقعیت بر روی مدار قابل محاسبه است. خروجی این نرم افزار شامل منحنی های تغییرات دما بر حسب زمان می باشد.