Termální simulace pro vesmírné aplikace
Loading...
Date
Authors
Kostelník, Tomáš
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá problematikou modelováním přenosu tepla na oběžné dráze Země. V teoretické části jsou popsány typy standardních oběžných drah, včetně terminologie, která s touto problematikou souvisí. Rovněž jsou zde popsány subsystémy vesmírných sond se zaměřením na konkrétní popis jejich funkcí. Součástí rešerše je také rozbor problematiky tepelného managementu vesmírných satelitů se zaměřením na problematiku vícevrstvých izolací a povrchových úprav. Práce se dále zabývá popisem jednotlivých mechanismů přenosu tepla ve vesmíru, s hlubším zaměřením na přenos tepla zářením, který je v kontextu této práce klíčový. Praktická část je věnována návrhu kalkulačky zaměřené na výpočet okrajových podmínek záření pro různé orbity kosmického tělesa a jejich ověření pomocí CFD řešiče na modelovém příkladu cubesatu.
This master´s thesis is focused on the problem of modelling heat transfer in Earth orbit. In the theoretical part, the main types of standard orbits are described, including terminology related to this issue. Furthermore, the subsystems of space probes are described with a focus on a specific description of their functions. The thesis also includes a discussion of the issues related to thermal management of space satellites, with a focus on multilayer insulation and thermal surface finishes. The work also includes a description of the various mechanisms of heat transfer in space, with a deeper focus on thermal radiation heat transfer, which is key in the context of this thesis. The experimental part is focused on the design of a calculator focused on the computation of radiation boundary conditions for different orbits of a space vehicle and their verification using a CFD solver on a model example of a cubesat.
This master´s thesis is focused on the problem of modelling heat transfer in Earth orbit. In the theoretical part, the main types of standard orbits are described, including terminology related to this issue. Furthermore, the subsystems of space probes are described with a focus on a specific description of their functions. The thesis also includes a discussion of the issues related to thermal management of space satellites, with a focus on multilayer insulation and thermal surface finishes. The work also includes a description of the various mechanisms of heat transfer in space, with a deeper focus on thermal radiation heat transfer, which is key in the context of this thesis. The experimental part is focused on the design of a calculator focused on the computation of radiation boundary conditions for different orbits of a space vehicle and their verification using a CFD solver on a model example of a cubesat.
Description
Keywords
Přenos tepla zářením, vesmírné sondy, subsystémy vesmírných sond, tepelný management, vícevrstvé izolace, okrajové podmínky, cubesat, verifikace modelu, Thermal radiation heat transfer, space probes, spacecraft subsystems, thermal management, multilayer insulation, boundary conditions, cubesat, model verification
Citation
KOSTELNÍK, T. Termální simulace pro vesmírné aplikace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. Petr Vyroubal, Ph.D. (předseda)
Ing. Pavel Čudek, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Ladislav Chladil, Ph.D. (člen)
Ing. Helena Polsterová, CSc. (člen)
Date of acceptance
2024-06-05
Defence
Student seznámil státní zkušební komisi s cíli a řešením závěrečné vysokoškolské práce a zodpověděl otázky a připomínky oponenta a komise.
Otázky oponenta:
1. Provedl jste citlivostní analýzu pro mesh?
2. Grafy na obr. 7.18. až 7.22 mají shodný charakter, nicméně čím si vysvětlujete rozdílný charakter ve vyhlazení u simulovaných dat?
Doplňující otázky položené členy komise:
1. Dají se vaše výsledky zobrazované videu prohlásit za ustálené?
2. Z čeho jste usuzoval tepelnou kapacitu jednotlivých komponent?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení