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열진공 시험용 비접촉식 우주 열환경 모사 장치의 해석적 검토
백철우(Cheul-Woo Baek),신소민(So-Min Shin),오현웅(Hyun-Ung Oh) 한국항공우주학회 2012 韓國航空宇宙學會誌 Vol.40 No.2
위성체의 열진공 시험에는 우주 열환경을 모사하기 위하여 직접 방열판 표면에 열을 공급하는 접촉식 히터와 일정 거리를 두고 간접적으로 복사에 의해 열을 공급하는 비접촉식 히터가 사용된다. 이는 태양 복사 뿐 아니라 지구의 적외선 및 알베도(Albedo)를 모사하며, 열환경 시험 요구에 따라 정의된 온도 조건에 필요한 열을 공급하기도 한다. 일반적으로 접촉식 히터 사용이 불가할 경우 비접촉식 히터를 사용하게 되는데, 이때 복사에 의한 열전달량을 고려하여 적절한 히터파워를 산정하고 히터 미작동시 방열판과 챔버 슈라우드와 열교환에 있어 간섭이 없도록 히터의 위치를 설정하는 것이 필요하다. 본 논문은 열해석상용 프로그램인 SINDA를 이용하여 비접촉식 히터의 최적화 열설계를 수행하였으며, 이를 통해 시험시 유효한 설계값을 도출하였다. To simulate space thermal environment in thermal vacuum test, direct or in-direct heater has been applied on the radiator. Both of them, direct heater attached on the radiator and indirect heater with a distance from the radiator, simulate the heat fluxes from the Sun radiation, the Earth IR and Albedo. They also supply the heat fluxes to the radiator of spacecraft to achieve the target temperature according to thermal test conditions. In general, indirect heater is used when the heater is not allowed to attach on the radiator directly due to constraints of coating property or contamination. For in-direct heater design, it is needed to estimate the heat power to make the extreme test conditions and minimize the interference with heat exchange of radiator and shroud. In this study, optimized thermal design of in-direct heater is proposed and investigated by commercial S/W SINDA. The effective values of design factors are also derived.
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