Mantieni la calma! Un nuovo esperimento aiuterà a comprendere il trasferimento di calore nello spazio

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Da un comunicato stampa della NASA:

Può sembrare illogico, ma l'ebollizione è un modo molto efficiente per raffreddare componenti e sistemi di ingegneria utilizzati negli ambienti estremi dello spazio.

Un esperimento per acquisire una conoscenza di base di questi fenomeni lanciato alla Stazione Spaziale Internazionale sulla navetta spaziale Discovery Feb. Il Nucleate Pool Boiling Experiment, o NPBX, è uno dei due esperimenti nel nuovo Boiling eXperiment Facility, o BXF.

L'ebollizione dei nuclei è la crescita di bolle da una superficie riscaldata e il successivo distacco della bolla in un liquido circostante più freddo. Di conseguenza, queste bolle possono trasferire efficacemente energia dalla superficie in ebollizione al fluido circostante. Questa indagine fornisce una comprensione del trasferimento di calore e dei processi di rimozione del vapore che si verificano durante l'ebollizione dei nucleati nella microgravità. I ricercatori raccoglieranno informazioni per progettare e far funzionare meglio i sistemi spaziali che usano l'ebollizione per un'efficace rimozione del calore.

Le bolle in microgravità crescono a dimensioni diverse rispetto alla Terra. Questo esperimento si concentrerà sulla dinamica delle bolle singole e multiple e sul trasferimento di calore associato.

NPBX utilizza un wafer in alluminio lucidato, alimentato da riscaldatori collegati alla sua parte posteriore e cinque cavità fabbricate che possono essere controllate individualmente. L'esperimento studierà bolle singole e / o multiple generate in queste cavità. Misurerà la potenza fornita a ciascun gruppo di riscaldatori e le telecamere registreranno la dinamica della bolla. L'analisi dei dati di potenza del riscaldatore e delle immagini registrate consentirà agli investigatori di determinare in che modo la dinamica della bolla e il trasferimento di calore differiscono nella microgravità.

"Con l'ebollizione, le dimensioni e il peso delle apparecchiature di scambio termico utilizzate nei sistemi spaziali possono essere notevolmente ridotte", ha dichiarato Vijay Dhir, il principale investigatore dell'esperimento presso l'Università della California, Los Angeles. "L'ebollizione e il trasferimento di calore multifase sono una tecnologia abilitante per le missioni di esplorazione dello spazio, tra cui lo stoccaggio e la manipolazione di liquidi criogenici o a temperature estremamente basse, sistemi di supporto vitale, generazione di energia e gestione termica."

"Il costo del trasporto di attrezzature nello spazio dipende dalle dimensioni e dal peso dell'attrezzatura", ha aggiunto David Chao, scienziato del progetto del Glenn Research Center della NASA a Cleveland. "La base di conoscenza che sarà sviluppata attraverso l'esperimento ci darà la capacità di ottenere il raffreddamento di vari componenti e sistemi utilizzati nello spazio in modo efficiente e potrebbe portare a veicoli spaziali più piccoli e leggeri."

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