Burada, Dünya’da bildiğimiz şekliyle yoğunlaşma süreci, uzayın aşırı koşullarında farklı şekilde davranır. Şimdi, Avrupa Uluslararası Uzay İstasyonundaki araştırmacılar (ISS) potansiyel tehlikeleri azaltmak için temel yapısını araştırıyoruz uzay aracı elektronik.
mikro yerçekimi uzayın ortamı ısının geçiş şeklini önemli ölçüde değiştirir sıvılar ve gazlar, henüz yeterince anlaşılmamıştır. Bu değişikliklerin nasıl etkilenebileceğini anlamak uzay aracı İnsanlı uzay uçuşlarının güvenliğini sağlamak için soğumaya ihtiyaç duyulması hayati önem taşıyor ve son araştırmalar, bu tür iyileştirmelere giden yolu açabilecek potansiyel yeni bilgiler sunuyor.
ISS’de
Yüzgeçlerde Yoğunlaşma deneyi şu anda Northrop Grumman tarafından Eylül ayının sonunda Avrupa Columbus laboratuvarında kurulan Isı Transferi Sunucusu 2 tesisinde devam ediyor.
Projenin merkezinde, araştırmacılara yoğuşmanın her temel yönü hakkında mümkün olan en net görüşü sunmak üzere tasarlanmış kanat şeklinde bir metal parçası yer alıyor. İlk testler, kılcal basıncın (sıvının dar alanlarda hareket etme yeteneği) yerçekimi olmadığında film yoğunlaşmasını nasıl etkilediğine odaklanıyor.
Ekip, yoğunlaşmayı tanımlayan matematiksel modelleri geliştirmenin ötesinde, bulguları için pratik uygulamalar öngörüyor. Bunlar elektronik cihazlar için soğutma sistemlerinin iyileştirilmesinden endüstriyel kaplama işlemlerinin optimize edilmesine kadar uzanır. Uzay uçuşu bağlamında nihai hedefleri, uzay aracı elektroniklerini ve yaşam destek sistemlerini güvenli çalışma sıcaklıklarında koruyan ısı eşanjörlerinin verimliliğini arttırmaktır.
Yoğunlaşma Şekli
“Isı transferini en üst düzeye çıkarmak için en iyi kanat şeklini arıyoruz” dedi Brice Saint-Michelbu deney için ESA proje bilimcisi.
Kanat şeklindeki tasarımlar, gazlar ve sıvılar arasındaki ısı alışverişini arttırmak için buzdolapları, klimalar ve radyatörler gibi ev aletlerinde uzun süredir kullanılmaktadır. Ancak ISS’de kullanılan yüzgeçler daha büyük ve yaklaşık bir santimetre yüksekliğinde.
ESA’nın alçak Dünya yörüngesi yük ekibinden Balazs Toth, “Mikro yerçekimi koşulları, yerçekimi drenajı ve buhar konveksiyonundan etkilenmeden büyük bir kanatçık kullanmamıza olanak tanıyor. Böylece sıvı filmlerin farklı bir şekil alıp almadığını görmek çok daha kolay oluyor” dedi.
ISS Deney Tasarımı
Çalışmada kullanılan kanatçık alüminyum alaşımdan yapılmış ve minimum ısı girdisiyle buharlaşabilen veya yoğunlaşabilen düşük yüzey gerilimli bir soğutucuya batırılmış. Dünya’da bu sıvı genellikle yüzgecin alt kısmında toplanır. Mikro yerçekiminde ise tüm yüzeye eşit şekilde dağılır. Sünger benzeri bir malzeme ve pompa daha sonra sıvıyı kanatçığın tabanına çekiyor, burada çıkarılıyor ve kapalı bir döngüde yeniden buharlaştırılıyor.
Belçika’daki Libre de Bruxelles Üniversitesi Uzay Teknolojileri Araştırma ve Mühendislik Merkezi’nden kıdemli araştırmacı Andrey Glushchuk, “Sıvı, Dünya’daki ısı transferinde olanın aksine, güvenli bir yer olarak soğuk yüzeylere çekiliyor gibi görünüyor” dedi.
“Yer standartlarıyla tasarlanan herhangi bir termal sistem, mikro yerçekiminde çalışmaz. Yeni konseptleri akılda tutarak yeni tasarımlar yaratmamız gerekiyor” diye ekliyor.
Termal olarak kararlı nikel-demir alaşımından yapılmış iki nesne, deney için kalibrasyon referans nesneleri olarak hizmet eder.
Yoğuşmanın Gözlemlenmesi
Geçtiğimiz yirmi yılda mikro yerçekiminde ısı transferi üzerine yapılan daha önceki deneyler, ekibin sıvı film dağılımı ölçüm tekniğini geliştirmek için gereken temel bilgileri sağladı. Araştırmacılar artık yüksek hassasiyetli bir interferometre kullanarak sıcaklığı, sıvı kalınlığını ve buhar konsantrasyonunu benzeri görülmemiş bir doğrulukla ölçebiliyorlar.
Andrey, “Uluslararası Uzay İstasyonunun sabit mikro yerçekimi koşullarına ihtiyacımız vardı; ölçümlerimizde bu seviyedeki kararlılığı, doğruluğu ve yüksek çözünürlüğü başka hiçbir yerde elde edemezdik” diyor.
Araştırmanın nihai amacı, gerçek dünya uygulamaları için yoğunlaşma anlayışını geliştirmektir. Şu anda, sıvı film kalınlığındaki değişikliklere dayalı olarak yoğunlaşma hızlarını hesaplamak için çeşitli teorik modellere ihtiyaç vardır. Ekip, bulgularının bunları tek ve kapsamlı bir modelde birleştirmeye yardımcı olacağını umuyor.
Université Libre de Bruxelles CREST başkanı Carlo Saverio Iorio, “Herkes için geçerli bir formül istiyoruz” diyerek şunu ekledi: “Bu, onu konsolide edecek zengin bir veriye sahip olduğumuz ilk sefer.”
Ryan Whalen The Debrief için bilim ve teknolojiyi ele alıyor. Tarih alanında yüksek lisans derecesine ve Kütüphane ve Bilgi Bilimi alanında yüksek lisans derecesine ve Veri Bilimi sertifikasına sahiptir. Kendisiyle iletişim kurulabilir [email protected]ve onu Twitter’da takip edin @mdntwvlf.
Source link
