Ricerca ENEA sui sistemi di raffreddamento per componenti spaziali
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COMUNICATI STAMPA

Ricerca ENEA sui sistemi di raffreddamento per componenti spaziali


Oggi, in un seminario tenutosi presso il Centro Ricerche ENEA della Casaccia, sono stati presentati i risultati ottenuti dall'ENEA con la prima campagna sperimentale in volo parabolico per lo studio dei sistemi di raffreddamento su componenti spaziali in condizioni di assenza di gravità, nell’ambito di un Progetto di ricerca finanziato dall'ESA e dalla Snecma Moteurs, industria aerospaziale francese, che fornisce i razzi vettori del progetto Ariane V.

Il Direttore Generale ENEA, Ing. Giovanni Lelli, ha evidenziato che: "L'ENEA ha progettato e realizzato un impianto sperimentale, e condotto attività di sperimentazione in condizioni di gravità ridotta per lo studio dell’ebollizione all'interno di tubi nei componenti spaziali, per determinare la capacità dei sistemi di raffreddamento di asportare il calore prodotto in determinate condizioni operative. Tali attività di ricerca rispondono alle esigenze di progettare componenti spaziali in grado di funzionare in massima sicurezza operativa, in relazione alle sempre crescenti potenze termiche richieste dallo sviluppo delle tecnologie spaziali e satellitari. Si tratta di attività di ricerca che l'ENEA svolge per le industrie che operano nel settore delle tecnologie avanzate, come quelle aerospaziali".

La campagna sperimentale è stata condotta a ottobre 2004, sui cieli dell’Oceano Atlantico, sulla costa francese e del Mediterraneo, tra la costa francese e la Sardegna.
I risultati consistono nella caratterizzazione del fenomeno dell’ebollizione in condizioni di gravità ridotta che ha permesso di realizzare una prima mappa di riferimento circa l'effetto della gravità sulle capacità di asportazione di calore da parte del fluido di raffreddamento, tipicamente peggiorativo al di sotto di una velocità critica del refrigerante.

 

Negli anni futuri, le aspettative per i sistemi spaziali, come i satelliti per telecomunicazione e le piattaforme spaziali ‘abitate’ dall’uomo (Stazione Spaziale Internazionale) cresceranno rapidamente. L’aumento delle prestazioni comporterà inevitabilmente un corrispondente aumento delle potenze termiche in gioco. D’altra parte, i sistemi termici basati sul raffreddamento con liquidi senza cambiamento di fase sono vicini alla loro massima capacità di asportazione del calore, e non saranno più in grado di soddisfare ulteriori aumenti di potenza da asportare. Una strada da percorrere per asportare maggiori quantità di calore è quella di progettare sistemi di raffreddamento che operano con cambiamento di fase (ebollizione di fluidi), specie in convezione forzata (ovvero con il fluido in movimento), almeno sotto certe condizioni e/o in alcuni componenti del sistema. Sistemi caratterizzati dal refrigerante in condizioni di ebollizione in convezione forzata, particolarmente efficienti perché sfruttano il trasporto del calore latente di vaporizzazione, sono perciò molto importanti per ridurre la dimensione ed il peso di piattaforme spaziali e di satelliti.

Roma, 09 Marzo 2005

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