Abstract

One of the key problems in the development of nanosatellites is to provide a given temperature range for the operation of the on-board computer. The constantly increasing information load leads to the need to use more advanced processors with high thermal design power (TDP). The indicated thermal regime of processors can be achieved using remote heat removal systems - miniature loop heat pipes. Using a model of nanosatellite as an example, a thermal control system with miniature loop heat pipes is designed. The simulation was carried out in the Siemens NX program in the elliptical and geostationary orbits of the Earth. The cooling schemes of the processor with a thermal power of 15 W using one and two loop heat pipes are considered. Calculations showed that the use of loop heat pipes can reduce the processor temperature to acceptable values. The anisotropy of the thermal conductivity coefficient in the reinforcement plane of the composite material of the nanosatellite case can have a significant effect on the temperature of the processor. This opens up prospects for the use of anisotropic composite materials to ensure the thermal regime of the nanosatellite.

Highlights

  • The writers would like to express their gratitude the Doctor of Engineering Sciences, Professor P.V

  • Prosuntsov for advice and valuable comments when working on this article

  • Experience of development and application of heat pipes for space vehicles at S.A. Lavochkin’s scientific-industrial enterprise

Read more

Summary

Постановка задачи

Данная статья является дальнейшим развитием работы [21], в которой была обоснована возможность применения в наноспутниках контурных тепловых труб для охлаждения процессора с тепловой мощностью 15 Вт (класс легких ноутбуков). Для стационарных условий теплообмена были выбраны параметры тепловой трубы и исследовано влияние анизотропии коэффициента теплопроводности в плоскости армирования углепластикового корпуса наноспутника. Наноспутник представляет собой негерметичную бескаркасную конструкцию в виде тонкостенного параллелепипеда, в центре которого установлена материнская плата 6 с процессором 3 и шестью устройствами памяти 12 Для улучшения теплового контакта между процессором 3 и крышкой 4 нанесен тонкий слой термопасты типа Evercool Nano Diamond толщиной 0,1 мм. 2. Конструкция наноспутника с одной КТТ: а — общий вид; б — сборка интерфейса испарителя; в — элементы КТТ; г — схема контакта конденсатора с поверхностью корпуса наноспутника: 1 — испаритель; 2 — интерфейс испарителя; 3 — процессор;. Увеличение площади контакта между конденсатором 7 тепловой трубы и внутренней поверхностью стенки корпуса наноспутника 9 достигается с помощью такой же термопасты 8. 53х53х0,5 100х100х200 с толщиной листа 1 мм with a sheet thickness of 1 mm Кремний Silicon

Расчет на эллиптической орбите Земли
Расчет на геостационарной орбите Земли
Влияние анизотропии коэффициента теплопроводности
San Francisco
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call