Uzay Araç Uygulamaları için Excel üzerinde Isıl Simulasyon Yazılımı

Öz

Uzay aracı programının erken sayfasında ısıl analiz sonuçlarının bir kaç dakika içerisinde sonuçlanması istenilmektedir. Bu yüzden, ısıl simulasyon yazılım aracı sıcaklıkları kısa bir süre içerisinde tahmin etmek için geliştirilmiştir. Isıl simulasyon yazılımı aracı, kritik tasarımı gözden geçirmek için kullanılan detaylı simülasyon için gerekli ticari yazılım aracının yerini almak için tasarlanmamıştır. Amacı, teknik çözümlerin hızlı bir şekilde değerlendirilmesini ve karşılaştırılmasını sağlamaktır. Bu çalışmada, hızlı bir kar zarar çalışması yapmak için TSS araç modeli (7 düğümlü) geliştirildi ve ThermXL ve SatTherm yazılım araçlarını kullanarak sıcaklık sonuçları ve hesaplama süresi karşılaştırıldı. TSS yazılım aracı, ThermXL ve SatTherm'e karşılaştırıldığında daha düşük hesaplama zamanında yeterli sıcaklık sonuçları sağlar.

Anahtar Kelimeler

• Isıl analiz,Isıl tasarım,Isıl kontrol,Uzay aracı

THERMAL SIMULATION SOFTWARE BASED ON EXCEL FOR SPACECRAFT APPLICATIONS

Abstract

In the early deveopment stage of the spacecraft program, it is desirable to establish thermal analysis results within a couple of minutes. Therefore, an in-house thermal simulation software (TSS) tool was developed to predict the temperature quickly and accurately. The TSS tool is not intended to replace the current commercial simulation tools for spacecraft thermal behavior. Its purpose is to allow fast assessment and comparison of technical solutions. In this study, a simple TSS tool model (7 nodes) was developed to execute quick trade studies, compare temperature, and compare computation time to that using ThermXL and SatTherm software tools. The TSS software provides satisfactory temperature results in significantly less computational time than ThermXL or SatTherm.

Keywords

• Thermal analysis,Thermal design,Thermal control,Spacecraft

Kaynakça

1. Allison, C., Diaz-Aguado, M., Jaroux, B., 2009, “SatTherm: A Thermal Analysis and Design Tool for Small Spacecraft”, 23rd Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites, Logan, UT, USA, 10-13 August 2009.
2. Arslantas, E., Bulut, M., Sozbir, N., 2016, “Haberleşme Uydularında Belirsizlik Değerlerinin Isıl Kontrol Sistemine Etkisi”, IV. Ulusal Havacılık ve Uzay Konferansı, Kocaeli, Turkey, 28-30 September 2016. (in Turkish)
3. Arslantas, E., Bulut, M., Sozbir, N., 2017, “The Effect of Uncertainty Values of Thermal Control System on GEO Satellites”. 8th International Conference on Recent Advances in Space Technologies-RAST 2017, Turkish Airforce Academy, Istanbul, 19-22 June 2017.
4. Blom, E., Narverud, E., Birkeland, R., 2006, Technical Specifications, pp. 25-29.
5. Diaz-Aguado, M.F., Ghassemieh, S., Van Outryve, C., Beasley, C., and Schooley, A., 2009, ‘’Small Class-D Spacecraft Thermal Design, Test and Analysis- PharmaSat Biological Experiment’’, IEEE Aerospace Conference, Big Sky, MT, USA, 7-14 March 2009.
6. ECSS-E-30, 2000, Part 1A: Space Engineering, Mechanical –Part 1: Thermal Control, ESA Publications.
7. Richmond, J.A., 2010, Adaptive Thermal Modeling Architecture for Small Satellite Applications, Master of Science in Aeronautics and Astronautics at Massachusetts Insitute of Technology, June 2010.
8. Shirazi, A., Mirshams, M., 2013, ‘’Software Development for Satellite Thermal Design’’, Applied Mechanics and Materials, Vol. 390, pp 703-707.

9. Thomas, J., Robson, A., Price, S., 2001, “Spreadsheet Analysis for Early Phase Thermal Design”, 31st International Conference on Environmental Systems, Orlando, FL, USA, 9-12 July 2001.