SVILUPPO DI UNA COLD PLATE PER APPLICAZIONI SPAZIALI: ANALISI TERMO-STRUTTURALE AGLI ELEMENTI FINITI

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Il presente lavoro fa parte di una più ampia ricerca portata avanti presso il Laboratorio di termofluidodinamica ( LOTHAR- Low gravity and THermal Advanced Research) del dipartimento di Energetica dell’Università degli studi di Pisa. Da diversi anni infatti è analizzato l’effetto del campo elettrico su varie modalità di trasmissione del calore. Gli studi sono indirizzati verso un’analisi sperimentale e teorica dello scambio termico in convezione mista monofase, con liquido di lavoro dielettrico, in presenza di campo elettrico. Risultati di diversi lavori precedenti sulla convezione mostrano un notevole incremento del coefficiente di scambio termico grazie alla presenza del campo elettrico.Le considerazioni suddette e i risultati positivi ottenuti nelle precedenti esperienze inducono a pensare concretamente ad un utilizzo della convezione in presenza di campo elettrico per applicazioni spaziali. Proprio per questi motivi tali analisi hanno suscitato l’interesse dell’industria spaziale.La presente tesi è stata svolta con la collaborazione di Alenia Aerospazio con l’intento di sviluppare uno scambiatore di calore per applicazioni spaziali partendo dal progetto già esistente di una cold plate.Svariati sono i vantaggi che si possono ottenere dall’utilizzo delle esperienze descritte per un tale tipo di scambiatore di calore, tra i quali diminuzione degli ingombri su satelliti e stazioni orbitanti, diminuzione delle potenze spese per il pompaggio del liquido di lavoro, possibile diminuzione del peso dello scambiatore ottenuta cercando di tradurre i vantaggi termici derivanti dall’utilizzo del campo elettrico in un’ottimizzazione rispetto al peso.