Thermal performance analysis and comparison of stratospheric airships with rotatable and fixed photovoltaic array

عملکرد حرارتی بالون استراتوسفیک به شدت مربوط به گرمای بیش از حد هواپیما، استرس حرارتی بدنه، خصوصیت مکانیک پاکت، و همچنین قابلیت اطمینان و طول عمر بالقوه است. درک جامع از عملکرد حرارتی بالادست برای افزایش کاربرد بالادست مهم است. برای بالون پیشرفته با آرایه فتوولتائیک چرخشی، مکان آرایه فتوولتائیک با زمان تغییر می کند تا تابش خورشیدی را به حداکثر برساند، که عمدتا حجم خورشید فتوولتائیک را کاهش می دهد. عملکرد حرارتی ممکن است با خلبان سنتی با آرایه ثابت فتوولتائیک متفاوت باشد. در این مقاله، یک مدل حرارتی از بادکنک استراتوسفری با آرایه فتوولتائیک قابل چرخشی برای بررسی عملکرد حرارتی و مقایسه آن با استوانه سنتی سنتی با آرایه ثابت فتوولتائیک پیشنهاد شده است. کاربر برنامه تعریف تعریف در نرم افزار دینامیکی سیالات محاسباتی بر اساس مدل توسعه یافته است. توزیع دمای سطح و جریان جابجایی داخل بالادستی بالگرد با آرایه چرخشی / ثابت فتوولتائیک شبیه سازی شده و مقایسه شد. نتیجه نشان می دهد که دمای آرایه های فتوولتائیک و پاکت از بالون بهبود یافته اند کمی بالاتر از هواپیما سنتی است. زمینه های دما از هلیوم نیز متفاوت است و توزیع درجه حرارت نامنظم منجر به شکل گیری چرخش ها و وضعیت هرج و مرج میدان جریان می شود. این کمک در هدایت طراحی بالن استراتوسفر جدید با سیستم قدرت کم قدرت، به ویژه طراحی سیستم کنترل حرارتی و سیستم تنظیم فشار درونی بالون.