Ảnh hưởng của cấu hình cánh trong hiệu quả truyền nhiệt của mô-đun điều khiển nhiệt dựa trên vật liệu thay đổi pha rắn cho điện tử hàng không vũ trụ: Mô phỏng số

Bài báo này báo cáo ảnh hưởng của cấu hình cánh trong một mô-đun điều khiển nhiệt dựa trên vật liệu thay đổi pha rắn (SS-PCM). Các vật liệu được xem xét là Perovskite nhiều lớp làm SS-PCM và nhôm cho bộ tản nhiệt. Tối ưu hóa theo phương pháp Taguchi kết hợp với mô phỏng số được thực hiện để nghiên cứu ảnh hưởng của hình dạng cánh, độ dày cánh, độ dày đáy và tổng số cánh trong các chu kỳ hoạt động với lưu lượng nhiệt không đổi là 10W trong 1200 giây “bật”, 4800 giây “tắt” của một thành phần hàng không dưới các điều kiện quỹ đạo. Kết quả ANOVA xác định yếu tố đóng góp của từng tham số. Đối với hình học cố định, các kết quả mô phỏng cho thấy khả năng truyền nhiệt tốt hơn trong cấu hình cánh thẳng vuông và đạt được nhiệt độ đáy bộ tản nhiệt thấp hơn là 1.3 và 0.5K so với cấu hình cánh tròn và cánh tam giác thẳng, điều này cũng chứng tỏ sự phù hợp tốt với tỷ lệ khía cạnh của các cánh. Tuy nhiên, cánh tam giác hoạt động tốt hơn và có sự giảm khối lượng là 25% và 35% so với các đối thủ vuông và tròn với tỷ lệ thể tích không đổi, dẫn đến tiết kiệm chi phí đáng kể. Ngoài ra, cấu hình cánh thuôn có hiệu quả hơn trong việc giảm nhiệt độ đáy xuống 0.6K và do đó tăng cường khả năng truyền nhiệt nhanh hơn so với các cấu hình thẳng. Kết luận, cấu hình cánh tam giác thuôn là phù hợp cho mô-đun điều khiển nhiệt dựa trên SS-PCM cho điện tử hàng không.