كثافة تخزين حرارية عالية من المواد التقليدية عالية الجودة لتخزين الحرارة - مقاومة التغيرات الحرارية الشديدة مع الحرارة الكامنة الممتازة لتغيير المرحلة: الطيران العسكري PCM

كثافة تخزين حرارية عالية من المواد التقليدية عالية الجودة لتخزين الحرارة - مقاومة التغيرات الحرارية الشديدة مع الحرارة الكامنة الممتازة لتغيير المرحلة: الطيران العسكري PCM

مقدمة لمواد تغيير المرحلة للطيران العسكري:

-- معلومات أساسية

• مواد تغيير المرحلة للطيران العسكري هي نوع من المواد الخاصة المستخدمة خصيصًا في مجال الطيران العسكري ، وفقًا لتغير درجة حرارة البيئة ،عندما تصل درجة حرارة تغيير المرحلة، يبدأ مادة تغيير المرحلة في تغيير المرحلة ، ويمتص أو يطلق الكثير من الحرارة ،ودرجة حرارة تغير المرحلة لا تتغير بشكل أساسي للحفاظ على درجة حرارة البيئة ثابتة نسبيا.

-- نوع المواد
1مادة تغيير المرحلة الصلبة السائلة

• هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من مواد تغيير المراحل المستخدمة في الطيران العسكري.
• عند رفع درجة الحرارة إلى درجة حرارة انتقال المرحلة، تتغير المادة من حالة صلبة إلى حالة سائلة، مما يمتص كمية كبيرة من الحرارة.
• عندما تنخفض درجة الحرارة، فإنه يعود من السائل إلى الصلب، وإطلاق الحرارة.
• على سبيل المثال ، بعض مواد تغيير المرحلة العضوية مثل البرافين والأحماض الدهنية ، وما إلى ذلك ، وبعض مواد السبائك تنتمي إلى مواد متغيرة المرحلة الصلبة السائلة.

2مواد تغيير المراحل للغاز الصلب

• هذه المواد تذهب مباشرة من الصلبة إلى الغاز خلال عملية انتقال المرحلة، والتي تمتص الكثير من الحرارة.
• ومع ذلك ، بسبب الاختلاف الكبير في حجم الغاز ، فإن له تطبيقات قليلة نسبيًا في مجال الطيران ، وعادة ما يتطلب تقنية تغليف وتحكم خاصة.

3مواد تغيير المراحل الغازية السائلة

• تحويل السائل إلى غاز يمتص الكثير من الحرارة.
• ومع ذلك ، فإن التطبيق في مجال الطيران محدود أيضًا ، ويرجع ذلك أساسًا إلى صعوبة التحكم في تغيرات الحجم والضغط للغاز ،ومتطلبات إغلاق الحاوية مرتفعة للغاية.

خصائص المواد:
1. موصلة حرارية جيدة

• على الرغم من أن الموصلات الحرارية لمادة تغيير المرحلة نفسها قد تكون منخفضة نسبياً،يمكن تحسين موصلاته الحرارية عن طريق إضافة ملءات ذات موصلات حرارية عالية أو استخدام تصميم هيكلي خاص.
• التوصيل الحراري الجيد يمكن أن يضمن أن مادة تغيير المرحلة تستجيب بسرعة عند امتصاص الحرارة أو إطلاقها ، مما يحسن كفاءة نقل الحرارة ،لتحقيق تحكم أفضل في درجة حرارة معدات الطيران.

2درجة حرارة تغيير المرحلة المناسبة

• درجة حرارة تغيير المرحلة هي واحدة من المعلمات الرئيسية لمواد تغيير المرحلة ، لتطبيقات الطيران العسكري ،من الضروري اختيار مادة تتطابق درجة حرارة تغير المرحلة مع نطاق درجة حرارة تشغيل معدات الطيران.
• بهذه الطريقة ، يمكن ضمان أن مادة تغيير المرحلة يمكن أن تخضع لتغيير المرحلة في درجة الحرارة المناسبة أثناء تشغيل المعدات ، وتخزين الطاقة وإطلاقها بشكل فعال.

3تغيرات صغيرة في الحجم

• خلال عملية انتقال المرحلة، يجب أن يكون تغير حجم المادة صغيرًا قدر الإمكان لتجنب التأثير على هيكل وتغليف معدات الطيران.
• إذا كان التغير في الحجم كبيرًا جدًا ، فقد يؤدي إلى مشاكل مثل تمزق العبوة وتسرب المواد ، مما يؤثر على التشغيل الطبيعي وسلامة المعدات.

4إمكانية تكرار جيدة

• يجب أن تكون مواد تغيير المراحل قابلة للتكرار بشكل جيد ، أي للحفاظ على الخصائص المستقرة بعد دورات تغيير المراحل المتعددة.
• هذا مهم لاستخدام معدات الطيران العسكري على المدى الطويل لضمان أن مواد تغيير المرحلة تستمر في أداء إدارة حرارية فعالة طوال عمر الخدمة.

حالات تطبيق المواد:
 

-- معدات الحماية الحرارية الفردية للطيار
1مراقبة درجة حرارة بدلة الطيران

• عند الطيران على ارتفاعات عالية، يواجه الطيارون بيئات درجات حرارة شديدة، مثل درجات حرارة خارجية منخفضة للغاية على ارتفاعات عالية،والحرارة المنبعثة من الأجهزة الإلكترونية في قمرة القيادة قد تسبب ارتفاع درجات الحرارة المحلية.
• يمكن أن يمتص أو يطلق الحرارة تلقائيًا وفقًا لتغيرات درجة الحرارة،الحفاظ على درجة حرارة مريحة لجسم الطيار، وتقليل تأثير عدم الراحة في درجة الحرارة على عملية الطيار وصحته.
• على سبيل المثال، في البيئات الباردة، مواد تغيير المرحلة من السائل إلى الصلب إطلاق الحرارة وتوفير الدفء للطيار. عندما ترتفع درجة الحرارة في قمرة القيادة،مادة تغيير المرحلة تمتص الحرارة وتمنع الطيار من الإفراط في الحرارة.

2إدارة الحرارة للخوذة

• خوذة الطيار تدمج العديد من الأجهزة الإلكترونية، مثل أجهزة الاتصال، أجهزة الرؤية الليلية، الخ، والتي تولد الحرارة عند عملها،ويمكن أن يؤدي إلى الرأس الغموض وغير مريح عند ارتداؤه لفترة طويلة.
• إضافة مواد تغيير المرحلة إلى داخل الخوذة يمكن أن تمتص بشكل فعال الحرارة الناتجة عن الأجهزة الإلكترونية، والحفاظ على الرأس بارد،وتحسين راحة ارتداء الطيار وتركيزه.

-- تنظيم درجة حرارة نظام وقود الطائرات
1منع الوقود من الإفراط في الحرارة

• أثناء الطيران، يرتفع درجة حرارة الوقود بسبب الاتصال بالمكونات مثل المحرك والاحتكاك الهوائي.
• يمكن أن تؤثر درجة حرارة الوقود المفرطة على أداء الوقود وسلامته ، وحتى تسبب مخاطر مثل الحريق. يتم لف مادة تغيير المرحلة حول خط الوقود أو خزان الوقود ،وعندما ترتفع درجة حرارة الوقود إلى درجة حرارة تغير المرحلة لمادة تغيير المرحلة، مادة تغيير المرحلة تمتص الحرارة، وتقلل من درجة حرارة الوقود، وتمنع الوقود من ارتفاع درجة حرارته.
• على سبيل المثال، عندما تقوم الطائرة المقاتلة بتدريب الطيران عالي الكثافة أو أداء مهام،وظيفة تنظيم درجة حرارة نظام الوقود هذا مهمة بشكل خاص لضمان إمدادات الوقود العادية والطيران الآمن للطائرة.

2تحسين أداء الوقود في درجات الحرارة المنخفضة

• عند الطيران على ارتفاعات عالية أو في المناطق الباردة ، سيتم تقليل سائل الوقود ، مما يؤثر على إمدادات الوقود والعمل الطبيعي للمحرك.
• استخدام خصائص مواد تغيير المرحلة لإطلاق الحرارة في درجات حرارة منخفضة يمكن أن توفر حرارة إضافية لنظام الوقود، والحفاظ على سائل الوقود،وضمان التشغيل الطبيعي للطائرة في بيئة منخفضة درجة الحرارة.