دانشگاه تبریز
فهرست نشریات دارای اعتبار وزارت علوم، تحقیقات و فناوری
پایگاه استنادی علوم جهان اسلام (ISC)

 آمار

تعداد نشریات44
تعداد شماره‌ها1,303
تعداد مقالات16,020
تعداد مشاهده مقاله52,489,403
تعداد دریافت فایل اصل مقاله15,216,953
مصطفی پور اصل, امیر, کاظم لو, وحیده, گلزاریان, رضا, شاملی, محرم, فرهید, مرتضی. (1402). طراحی و ساخت مخزن ذخیره گاز بوتان برای پیشرانه ماهواره اندازه کوچک. سامانه مدیریت نشریات علمی, 53(3), 1-7. doi: 10.22034/jmeut.2023.56600.3278
امیر مصطفی پور اصل; وحیده کاظم لو; رضا گلزاریان; محرم شاملی; مرتضی فرهید. "طراحی و ساخت مخزن ذخیره گاز بوتان برای پیشرانه ماهواره اندازه کوچک". سامانه مدیریت نشریات علمی, 53, 3, 1402, 1-7. doi: 10.22034/jmeut.2023.56600.3278
مصطفی پور اصل, امیر, کاظم لو, وحیده, گلزاریان, رضا, شاملی, محرم, فرهید, مرتضی. (1402). 'طراحی و ساخت مخزن ذخیره گاز بوتان برای پیشرانه ماهواره اندازه کوچک', سامانه مدیریت نشریات علمی, 53(3), pp. 1-7. doi: 10.22034/jmeut.2023.56600.3278
مصطفی پور اصل, امیر, کاظم لو, وحیده, گلزاریان, رضا, شاملی, محرم, فرهید, مرتضی. طراحی و ساخت مخزن ذخیره گاز بوتان برای پیشرانه ماهواره اندازه کوچک. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1402; 53(3): 1-7. doi: 10.22034/jmeut.2023.56600.3278

طراحی و ساخت مخزن ذخیره گاز بوتان برای پیشرانه ماهواره اندازه کوچک

مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
دوره 53، شماره 3 - شماره پیاپی 104، آبان 1402، صفحه 1-7    اصل مقاله (491.74 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jmeut.2023.56600.3278
نویسندگان
امیر مصطفی پور اصل* 1؛ وحیده کاظم لو2؛ رضا گلزاریان3؛ محرم شاملی4؛ مرتضی فرهید5
1استاد، گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
2دکترای فیزیک، گروه فیزیک، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
3دانشجوی دکترای فیزیک، پژوهشکده رانشگرهای فضائی، پژوهشگاه فضائی ایران، تبریز، ایران
4استادیار، پژوهشکده رانشگرهای فضائی، پژوهشگاه فضائی ایران، تبریز، ایران
5استادیار، پژوهشکده رانشگرهای فضائی، پژوهشگاه فضائی ایران،تبریز، ایران
چکیده
امروزه استفاده از ماهواره­های کوچک برای مقاصد مخابراتی، تحقیقاتی و مخابراتی در حال گسترش است. یکی از مشکلات اساسی این ماهواره­ها طراحی و ساخت سیستم پیشران این ماهواره­ها می­باشد. در ماهواره­ها سیستم پیشران در دو مورد بکار می­رود. یکی در صرف انرژی و ایجاد نیرو برای ماهواره­بر برای ترک کره زمین و دومی برای ایجاد نیرو برای تثبیت، تصحیح و یا انتقال مداری محموله یا ماهواره­ای که در مدار قرار می­گیرد. موضوع این مقاله، طراحی و ساخت مخزن ذخیره گاز بوتان از جنس فولاد ضد زنگ تحت فشار انفجار 10 بار برای سیستم پیشران ماهواره در سایز کوچک می­باشد. به این منظور ابتدا قطر و طول لازم برای مخزن برای تامین حجم  تعیین شده و ضخامت مخزن به روش نظری، مطابق استاندارد ASTM محاسبه شد. بعد از محاسبه ضخامت، جهت اطمینان از عملکرد مطلوب مخزن، شبیه­سازی المان محدود در نرم­فزار ABAQUS انجام شد. برای اینکار در 12 حالت مختلف از نظر اعمال فشار استاتیکی و انفجاری، محیط اتمسفر و خلا، دمای کاری زیر صفر و بالای صفر انجام گرفت. در مرحله بعدی  در بدترین حالت، در چند ضخامت دیگر نیز شبیه­سازی انجام شد تا حداقل ضخامت مخزن حاصل شود. با توجه به تمام تحلیل­های انجام شده، ضخامت مناسب مخزن 5/1 میلیمتر تعیین شد. سپس برای اولین بار در کشور، سامانه مدیریت پیشرانه مناسب در شرایط جاذبه صفر جهت جداسازی فاز مایع از گاز طراحی شد. به این منظور از توری­های فلزی فشرده بعنوان ماده متخلخل و دو صفحه تلاطم­گیر استفاده شد. در نهایت طبق طراحی انجام شده، مخزن مورد نظر ساخته شده و تحت بازرسی­های مختلف در فشار بالاتر از فشار کاری قرار گرفت. نتایج نشان داد در فشار 20 بار و در شرایط خلا، هیچگونه نشتی، تغییر شکل و اشکال در عملکرد مخزن ایجاد نشد.
کلیدواژه‌ها
مخزن ذخیره؛ ماهواره کوچک؛ رانشگر فضائی؛ سامانه مدیریت پیشرانه؛ شبیه‌سازی؛ المان محدود
مراجع
  • Zakirov V., Luming L., Propulsion challenges for small space craft, Tsinghua Science and Technology, Vol. 11, No. 5, pp. 507-514, 2006
  • Levchenko I., Keidar M., Explore space using swarms of tiny satellites, Nature, Vol. 562, pp. 185-187, 2018
  • Pallichadath V., et al., In-orbit micro-propulsion demonstrator for PICO-satellite application, Acta Astronautica, Vol. 165, pp. 414-423, 2019
  • Hwang M., Rho T.S., Lee H. J., Conceptural design and performance analysis of water electrolysis propulsion system with catalytic igniter for CubeSats, Acta Astronautica, Vol. 200, pp. 316-327, 2022
  • Zhang H., Huang M., Hu X., Integrated design of solar thermal propusion system for microsatellite with liquid ammonia as propellant, Advances in Space Research, Vol. 71, N. 1, pp. 456-476, 2023
  • Amri, D. Gibbon, In orbit performance of butane propulsion system, Advances in Space Research, Vol. 49, pp. 648-654, 2012
  • Gibbon D., A review of use of butane as low cost propellant, In Space Propulsion Conference, San Sebastian, Spain, 2010
  • Hartwig J. W., Propellant management devices for low gravity fluid management: past, present and future, Journal of Space Craft and Rockets, Vol. 54, No. 4, pp. 1-17, 2017
  • Jaekle D.E., Propellant management devise conceptual design and analysis: Vanes, In 27th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propellant Conference, Sacramento, California June 24-26, 1991
  • Jaekle D.E., Propellant management devise conceptual design and analysis: Sponge, In 29th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propellant Conference, Montery, California June 28-30, 1993
  • Li Z and et al., Application of 3D-printing and commercial Off-The-Shelf components in the design of a micro-propulsion system, In 31th Annual AIAA/USU Conferences of Small Satellites, Utah, USA, August 5-10, 2017
  • Tom W. H., Griffin P. S., Jackson A., Design and manufacture of a composite overwrapped pressurant tank assembly, In 38th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, Indianapolis, Indiana, July 7-10, 2002
  • Tom W. H., Ballinger I., Propellant tank with surface tension PMD for tight center-of-mass propellant control, In 44th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, Hartford, Connecticut, July 21-23, 2008
  • Miller S. W., Management of a university satellite program with focus on a refrigerant-based propulsion system, Master Thesis, Missouri University, USA, 2010
  • Darfilal D., Gibbon D., Ground and flight tests of AlSat-1B Butane propulsion system, Propulsion and Power Research, Vol. 11, N. 1 pp. 74-84, 2022
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 191
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 160


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب