Thermal analysis of an octagonal shell earth orbiting body

Joint Authors

Husayn, Ihsan Y.
Khalil, Khalil M.
Awda, Manhal M.

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 11, Issue 1 (31 Mar. 2005), pp.175-192, 18 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2005-03-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

18

Main Subjects

Physics

Topics

Abstract AR

تم في هذا البحث دراسةالتصرف الحراري لجسم ثماني مجوف يدور حول الأرض نظريا، مع إجراء دراسة عملية داخل حجرة حرارية مفرغة على نموذج بنصف أبعاد الطراز لدراسة المسألة.

تم بناء نموذج رياضي تم حله عدديا باستخدام تقنية نظام الكتل و طريقة عددية هي الفروق المحددة لحجم محكوم.

يستلم الجسم في مداره حول الأرض الفيض الحراري الشمسي، الفيض الحراري المنعكس (البيدو)، و الفيض الحراري الأرضي.

المدار دائري الشكل ارتفاعه (500) كيلومتر، و زاوية ميلان (40º) درجة.

النموذج الرياضي له القابلية على حساب الفيوض الحرارية على أوجه الجسم و توزيع درجة الحرارة على الجسم عند أي لحظة زمنية.

أظهرت النتائج أن الفيوض الحرارية الالبيدو و الإشعاع الأرضي تقل عندما يزيد ارتفاع المدار.

في السطوح الجانبية تكون الفيوض الحرارية أعلى ما يمكن عندما يكون الميل المداري أقل ما يمكن، و العكس بالعمس، و عكس هذا التصرف يحدث في السطحين العلوي و السفلي.

الفيوض الحرارية أعلى ما يمكن في الانقلاب الشتوي و أقل ما يمكن في الانقلاب الصيفي.

إذا كان الفرق بين قيمة الانبعاثية و قيمة الامتصاصية قليل يصا الجسم إلى حالة الاستقرار المتزامن بوقت أسرع.

الانبعاثية أكثر تأثير من الامتصاصية في التصرف الحراري للجسم.

درجات الحرارة في الأوجه التي ترى الأرض أكثر تقلبا من بقية الأوجه.

أظهرت المقارنة بين النتائج النظرية و العملية توافقا جيدا.

Abstract EN

The thermal behavior of an octagonal shell orbiting body in space environments had been simulated theoretically in the present work, and a simplified experimental test in a thermal vacuum chamber was also made on half-scale model of the prototype to investigated the problem.

A mathematical model was built and simulated numerically by using lumped system technique and finite difference control volume approach with explicit scheme.

The body in its orbit around the earth is assumed to receive solar, albedo and earth radiation heat fluxes.

The orbit is circular of (500- Km) height and (40 degree) inclination.

The developed computational algorithm is capable of calculating the heat fluxes on body faces and the temperature distribution of the body at any time instance.

The results showed that the albedo and earth heat fluxes are smaller when the orbit is higher.

In the side faces, the heat fluxes are maximum when orbit inclination is minimum, and vice versa, the inverse behaviour is true for the upper and lower faces.

The heat fluxes are maximum in winter solstice and minimum in summer solstice.

If the difference between the emissivity and absorptivity values is low, the body reaches to synchronous steady state faster.

The emissivity is affected more than absorptivity.

The temperatures of faces, which see the earth, are more fluctuated than the other faces.

Comparison between theoretical and experimental results showed good agreement.

American Psychological Association (APA)

Khalil, Khalil M.& Awda, Manhal M.& Husayn, Ihsan Y.. 2005. Thermal analysis of an octagonal shell earth orbiting body. Journal of Engineering،Vol. 11, no. 1, pp.175-192.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-361022

Modern Language Association (MLA)

Khalil, Khalil M.…[et al.]. Thermal analysis of an octagonal shell earth orbiting body. Journal of Engineering Vol. 11, no. 1 (Mar. 2005), pp.175-192.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-361022

American Medical Association (AMA)

Khalil, Khalil M.& Awda, Manhal M.& Husayn, Ihsan Y.. Thermal analysis of an octagonal shell earth orbiting body. Journal of Engineering. 2005. Vol. 11, no. 1, pp.175-192.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-361022

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 191-192

Record ID

BIM-361022