Numerical simulations of the DCMIX microgravity thermodiffusion experiments to assess the impact of typical International Space Station reboosting manoeuvres
En aquesta tesi s'ha analitzat l'impacte que les maniobres vehiculars impulsives (reboostings) de l'Estació Espacial Internacional (ISS) tenen sobre els experiments de la sèrie DCMIX. En primer lloc, l'entorn microgravitatorio de la ISS ha estat analitzat utilitzant els senyals e...
| Autor: | |
|---|---|
| Formato: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | España |
| Recursos: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/667154 |
| Acesso em linha: | http://hdl.handle.net/10803/667154 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Termodifusió Microgravetat DCMIX Termodifusión Microgravedad Thermodiffusion Microgravity Enginyeria i arquitectura 62 621 |
| Resumo: | En aquesta tesi s'ha analitzat l'impacte que les maniobres vehiculars impulsives (reboostings) de l'Estació Espacial Internacional (ISS) tenen sobre els experiments de la sèrie DCMIX. En primer lloc, l'entorn microgravitatorio de la ISS ha estat analitzat utilitzant els senyals enregistrats per sensors situats en diferents mòduls de l'estació. Aquesta anàlisi ha permet determinar que el límit de vibració establert no es compleix permanentment, especialment durant els episodis de fortes pertorbacions com els reboostings. Aquestes maniobres aconsegueixen crear el major nivell d'acceleració mesurat en la ISS. Per això, els senyals d'acceleració detectades pels sensors durant aquests episodis han estat utilitzades per realitzar simulacions numèriques sota diferents condicions de microgravetat. Per això, s'ha implementat un nou “solver” basat en el programari obert, OpenFOAM, per resoldre numèricament els diferents problemes termodifusius en mescles ternàries, sota condicions d'acceleració en a funció del temps. Durant l'etapa termodifusiva dels experiments DCMIX, com més a prop estigui el reboosting del moment en què es mesura el camp de concentracions, més gran és l'error que s'obté en l'estimació dels coeficients de Soret. A més, el mètode emprat per quantificar el valor del camp de concentracions també pot afectar l'error. La solució analítica pot ser utilitzada abans de realitzar l'experiment, per analitzar la sensibilitat del sistema a l'acceleració. S'ha observat que la situació més perjudicial esdevé quan el reboosting es produeix en la direcció perpendicular al gradient de temperatura, obtenint un error del 64% en el valor dels coeficients difusius durant l'etapa de difusió pura de l'experiment. |
|---|