اسلوب انتقال حرارت در ابرعایق های چندلایه نوین

نسل جدید ابرعای قهای چندلایه، در سال های اخیر اهمیت فراوانی در صنایع مختلف، به خصوص صنعت هوافضا پیدا کرده اند. این ابرعایق ها متشکل از آلومینیوم هستند که بین آنها جداکنند ه های )Foil( لایه های بازتابشی بسیار نازک ایروژل نانومتخلخل قرار دارد. به دلیل اهمیت این عای قها تلاش زیادی برای مدل سازی انتقال حرارت در آن ها صورت گرفته، تا بتوان با استفاده از معادلات مربوط، عایق را با توجه به کاربرد دمایی لازم طراحی کرده، آزمو نهای عملی را به حداقل رساند. عملکرد این عای قها به شدت به چگالی، تخلخل و ابعاد حفرات جداکنند های ایروژل و همچنین تعداد لایه در ضخامت کل عایق وابسته است. نتایج تحقیقات نشان می دهد که در شرایط دمایی مختلف، چگالی جداکننده ایروژل در هر درجه حرارت، مقداری بهینه خواهد داشت که در آن کمترین رسانایی حرارتی موثر در عایق احراز می شود. از طرفی، با در نظر گرفتن ضخامت ثابت عایق، تعداد لای ه ها در واحد ضخامت عایق که به عنوان چگالی لایه شناخته می شود، مقدار بهینه ای تحت تاثیر شرایط مرزی دمایی خواهد داشت. در چگالی لایه بهینه، شار حرارت عبوری از عایق کمترین میزان را دارد. بنابراین برای طراحی مطلوب عایق و کاهش ضخامت عایق تا حد ممکن، محاسبه عوامل بهینه چگالی جداکننده ایروژل و همچنین چگالی موثر، چالش اصلی طراحی است. بررسی و رفع این مشکل نیاز به و مدل سازی هایی دارد که رفتار حرارتی عایق چند لایه و ایروژل جداکننده را با دقت مناسب پیش بینی کند. در این مقاله علاوه بر تبیین روش مدل سازی ابرعایق چندلایه و بهینه سازی ساختار ایروژل جداکننده آن، نتایج طراحی ابرعایق چندلایه نسل جدید برای کاربرد دمایی مشخص، مطالعه و مورد بررسی قرار خواهد گرفت.