CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
c) Phổ phân tán Zeta-Sizer
4.2. THIẾT KẾ MÔ HÌNH BUỒNG CHÂN KHÔNG NGHIÊN CỨU PHỎNG VỆ
4.2.1. Sơ đồ nguyên lý của buồng chân không
Để thực hiện việc thử nghiệm chất lỏng đặc chủng chứa CNTs trong việc nâng cao hiệu quả quản lý nhiệt trên thiết bị mô phỏng của vệ tinh trong phòng thí nghiệm, luận án thực hiện các bước sau:
- Thiết kế và chế tạo một mô hình vệ tinh tại phòng thí nghiệm nhằm phục vụ cho việc nghiên cứu quá trình quản lý nhiệt của vệ tinh. Mô hình vệ tinh tại phòng thí nghiệm được thiết kế sao cho tiếp cận gần nhất với vệ tinh thật trong thực tế về mặt quản lý nhiệt [114-116].
Hình 4.1. Đồ thị sự phụ thuộc độ dẫn nhiệt của không khí theo áp suất [117] - Để đáp ứng được bài toán quản lý nhiệt trong không gian, mô hình vệ tinh được đặt trong buồng chân không với áp suất 10-4 bar để đảm bảo không có hiện tượng đối lưu truyền nhiệt, giống với trên môi trường không gian. Như trên hình 4.1 cho thấy, ở điều kiện áp suất 10-4 bar thì độ dẫn nhiệt của không khí gần như bằng không. Lúc này không khí gần như không còn tham gia vào quá trình trao đổi truyền nhiệt.
- Ở một phía buồng chân không được bố trí nguồn sáng có công suất phát xạ nhiệt mạnh để mô phỏng bức xạ mặt trời vào ban ngày (công suất phát xạ từ 0 – 7,5 kW/m2), để nhiệt độ bề mặt vệ tinh tiếp xúc phía nguồn sáng có thể đạt đến đỉnh là 100oC. Ngược lại, một phía khác của buồng chân không được bố trí bộ phận làm lạnh bằng nitơ lỏng để mô phỏng trường hợp vệ tinh có nhiệt độ thấp vào ban đêm (có để chạm tới ngưỡng dưới là -75oC). Các điều kiện môi trường hoạt động của vệ tinh sẽ được mô phỏng theo thời gian thực để gần với điều kiện môi trường thực tế nhất trong quá trình nghiên cứu. Luận án lựa chọn phương pháp quản lý nhiệt cho vệ tinh trong mô hình nghiên cứu là phương pháp chất lỏng tuần hoàn dùng bơm (PFL). Mô hình của buồng chân không cũng như các thiết bị cần thiết được dùng để
mô phỏng quá trình quản lý nhiệt sử dụng chất lỏng nanô cho vệ tinh như được thể hiện trên hình 4.2.
Hình 4.2. Mô hình buồng chân không được sử dụng để mô phỏng quá trình quản lý nhiệt của vệ tinh sử dụng chất lỏng tản nhiệt nanô
Chất lỏng đặc chủng chứa thành phần CNTs sẽ được đưa vào hệ thống quản lý nhiệt bằng chất lỏng của vệ tinh để thử nghiệm độ hiệu quả. Các thông số của hệ thống điều khiển nhiệt khi hoạt động trong môi trường giả lập sẽ được so sánh giữa các trường hợp khác nhau bao gồm: chất lỏng đặc chủng không có CNTs, chất lỏng đặc chủng có CNTs với các hàm lượng và thông số kỹ thuật khác nhau. Thông qua sự so sánh, luận án sẽ đánh giá được hiệu quả của hệ thống điều khiển nhiệt khi có thêm thành phần CNTs trong chất lỏng.