نوع مقاله : مقالة تحقیقی (پژوهشی)
نویسندگان
1 پژوهشکده سامانههای ماهواره، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران
2 پژوهشگر، پژوهشکده سامانههای ماهواره، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران
چکیده
کاهش دمای آرایه خورشیدی باعث افزایش بازده الکتریکی آن میشود. افزایش بازده و در نتیجه توان تولیدی آرایههای خورشیدی ماهواره، مزایای فروانی را در پی دارد. یکی از راههای نوین تعدیل شرایط دمایی سلولهای خورشیدی بهرهگیری از لولههای حرارتی است. در این مقاله، با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ژنتیک چندهدفه، طراحی بهینه پیکربندی لولههای حرارتی متصل به آرایههای خورشیدی یک ماهواره با نشانهروی خورشیدی در مدار پایین صورت پذیرفت. هدف از این بهینهسازی، کمینهسازی همزمان دمای سلولها و جرم لولههای حرارتی به کار است. شبیهسازی حرارتی ماهواره با نرمافزارهای سیندا-فلوئینت و ترمال دسکتاپ صورت پذیرفت و این شبیهسازیها با استفاده از نتایج تجربی مدل حرارتی ماهواره در محفظه خلأ، صحت سنجی گردید. سپس به کمک الگوریتم ژنتیک مقادیر بهینه دمای سلول خورشیدی به منظور دستیابی به بازدهی بیشتر و کمترین جرم لوله های حرارتی با کمک جبهه پارتو استخراج شد. با انتخاب شش نقطه از جبهه پارتو به بررسی دما و بازده سلولهای خورشیدی پرداخته شد.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Multi objective design optimization of heat pipes configuration attached to the solar panels of a sun pointing satellite
نویسندگان [English]
- Mehrdad Khosravi 1
- Saeid Salehy 2
- Mohsen Abedi 1
1 Satellite research institute, Iranian space research center.Tehran.IRAN
2 Researcher, Satellite research institute, Iranian space research center.Tehran.IRAN
چکیده [English]
Decreasing satellite solar arrays temperature, results in increasing electrical efficiency. Efficiently and subsequently power generation enhancements have several advantages. One of the modern techniques for balancing temperature conditions is employing heat pipes. In the present paper, design optimization of heat pipes configuration attached to the solar arrays of a sun-pointing satellite is conducted using multiobjective genetic optimization algorithm. The objective of optimization is to reduce solar cells temperature and utilized heat pipes mass simultaneously. Thermal simulations of the satellite are carried out with SINDA/FLUINT and Thermal Desktop softwares. The numerical simulations are validated against experimental measurements of the satellite thermal model in a vacuum chamber. Afterwards, the multiobjective genetic algorithm produced the optimal configurations of the heat pipes using the optimal Pareto concept. Six different designs on the Pareto front are selected and their corresponding results are discussed.
کلیدواژهها [English]
- Satellite
- Heat pipe
- Solar panels
- Genetic optimization algorithm