Υψηλή θερμική πυκνότητα αποθήκευσης υψηλής ποιότητας συμβατικών υλικών αποθήκευσης θερμότητας - Αντίσταση σε ακραίες αλλαγές θερμοκρασίας με εξαιρετική λανθάνουσα θερμότητα αλλαγής φάσης: PCM στρατιωτικής αεροπορίας

Υψηλή θερμική πυκνότητα αποθήκευσης υψηλής ποιότητας συμβατικών υλικών αποθήκευσης θερμότητας - Αντίσταση σε ακραίες αλλαγές θερμοκρασίας με εξαιρετική λανθάνουσα θερμότητα αλλαγής φάσης: PCM στρατιωτικής αεροπορίας

Εισαγωγή στα υλικά αλλαγής φάσης για τη στρατιωτική αεροπορία:

-- Βασικές πληροφορίες

• Το υλικό αλλαγής φάσης στρατιωτικής αεροπορίας είναι ένα είδος ειδικού υλικού που χρησιμοποιείται ειδικά στον τομέα της στρατιωτικής αεροπορίας, σύμφωνα με την αλλαγή της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος,όταν επιτυγχάνεται η θερμοκρασία αλλαγής φάσης, το υλικό αλλαγής φάσης αρχίζει να αλλάζει φάση, απορροφά ή απελευθερώνει μεγάλη θερμότητα,και η θερμοκρασία αλλαγής φάσης είναι ουσιαστικά αμετάβλητη για να διατηρηθεί η σχετικά σταθερή θερμοκρασία περιβάλλοντος.

-- Τύπος υλικού
1Υλικό αλλαγής φάσης στερεό-ρευστό

• Αυτό είναι το πιο κοινό είδος υλικού αλλαγής φάσης που χρησιμοποιείται στη στρατιωτική αεροπορία.
• Όταν η θερμοκρασία αυξηθεί στην θερμοκρασία μετάβασης φάσης, το υλικό αλλάζει από στερεή σε υγρή κατάσταση, απορροφώντας μεγάλη ποσότητα θερμότητας.
• Όταν η θερμοκρασία πέφτει, επιστρέφει από το υγρό στο στερεό, απελευθερώνοντας θερμότητα.
• Για παράδειγμα, ορισμένα οργανικά υλικά αλλαγής φάσης, όπως η παραφίνη, τα λιπαρά οξέα κ.λπ., και ορισμένα υλικά κράματος ανήκουν σε υλικά μεταβλητής φάσης στερεό-ρευστό.

2Υλικά αλλαγής φάσης στερεών αερίων

• Τέτοια υλικά μετατρέπονται απευθείας από στερεό σε αέριο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μετάβασης φάσης, η οποία απορροφά μεγάλη θερμότητα.
• Ωστόσο, λόγω της μεγάλης διακύμανσης του όγκου του αερίου, έχει σχετικά λίγες εφαρμογές στον τομέα της αεροπορίας και συνήθως απαιτεί ειδική συσκευασία και τεχνολογία ελέγχου.

3Υλικά αλλαγής φάσης υγρών αερίων

• Η μετατροπή ενός υγρού σε αέριο απορροφά επίσης πολλή θερμότητα.
• Ωστόσο, η εφαρμογή στον τομέα της αεροπορίας είναι επίσης περιορισμένη, κυρίως επειδή οι αλλαγές όγκου και πίεσης του αερίου είναι δύσκολο να ελεγχθούν,και οι απαιτήσεις σφράγισης του δοχείου είναι εξαιρετικά υψηλές.

Χαρακτηριστικά υλικού:
1. Καλή θερμική αγωγιμότητα

• Αν και η θερμική αγωγιμότητα του ίδιου του υλικού αλλαγής φάσης μπορεί να είναι σχετικά χαμηλή,η θερμική αγωγιμότητα του μπορεί να βελτιωθεί με την προσθήκη συμπληρωμάτων υψηλής θερμικής αγωγιμότητας ή με τη χρήση ειδικού δομικού σχεδιασμού.
• Η καλή θερμική αγωγιμότητα μπορεί να εξασφαλίσει ότι το υλικό αλλαγής φάσης ανταποκρίνεται γρήγορα κατά την απορρόφηση ή απελευθέρωση θερμότητας, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της μεταφοράς θερμότητας,ώστε να επιτευχθεί καλύτερος έλεγχος της θερμοκρασίας του αεροπορικού εξοπλισμού.

2Διορθωτική θερμοκρασία αλλαγής φάσης

• Η θερμοκρασία αλλαγής φάσης είναι μία από τις βασικές παραμέτρους των υλικών αλλαγής φάσης, για εφαρμογές στρατιωτικής αεροπορίας,είναι απαραίτητο να επιλεγεί υλικό της οποίας η θερμοκρασία αλλαγής φάσης αντιστοιχεί στο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας του αεροπορικού εξοπλισμού.
• Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να εξασφαλιστεί ότι το υλικό αλλαγής φάσης μπορεί να υποστεί αλλαγή φάσης στη σωστή θερμοκρασία κατά τη διάρκεια λειτουργίας του εξοπλισμού και να αποθηκεύσει και να απελευθερώσει αποτελεσματικά ενέργεια.

3. Μικρές αλλαγές όγκου

• Κατά τη διαδικασία μετάβασης φάσης, η μεταβολή του όγκου του υλικού θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη ώστε να αποφεύγεται η επίδραση στη δομή και τη συσκευασία του αεροπορικού εξοπλισμού.
• Εάν η αλλαγή όγκου είναι πολύ μεγάλη, μπορεί να οδηγήσει σε προβλήματα όπως ρήξη συσκευασίας και διαρροή υλικών, επηρεάζοντας τη φυσιολογική λειτουργία και την ασφάλεια του εξοπλισμού.

4Καλή επαναληπτικότητα

• Τα υλικά αλλαγής φάσης πρέπει να έχουν καλή επαναληψιμότητα, δηλαδή να διατηρούν σταθερές ιδιότητες μετά από πολλαπλούς κύκλους αλλαγής φάσης.
• Αυτό είναι σημαντικό για τη μακροχρόνια χρήση εξοπλισμού στρατιωτικής αεροπορίας, ώστε να εξασφαλίζεται ότι τα υλικά αλλαγής φάσης συνεχίζουν να εκτελούν αποτελεσματική θερμική διαχείριση καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής τους.

Χρήση υλικών:
 

-- Ατομικός θερμικός προστατευτικός εξοπλισμός για τους πιλότους
1- Έλεγχος θερμοκρασίας στολή πτήσης.

• Κατά την πτήση σε μεγάλα υψόμετρα, οι πιλότοι αντιμετωπίζουν περιβάλλοντα ακραίων θερμοκρασιών, όπως εξαιρετικά χαμηλές εξωτερικές θερμοκρασίες σε μεγάλα υψόμετρα,και η θερμότητα που εκπέμπεται από ηλεκτρονικές συσκευές στο πιλοτήριο μπορεί να προκαλέσει αύξηση των τοπικών θερμοκρασιών.
• Η εφαρμογή υλικών αλλαγής φάσης στην επένδυση ή το σάντουιτς της στολής πτήσης μπορεί να απορροφά ή να απελευθερώνει αυτόματα θερμότητα ανάλογα με τις αλλαγές της θερμοκρασίας,διατηρεί την άνετη θερμοκρασία του σώματος του πιλότου, και να μειώσει την επίδραση της δυσφορίας από τη θερμοκρασία στη λειτουργία και την υγεία του πιλότου.
• Για παράδειγμα, σε ψυχρά περιβάλλοντα, τα υλικά αλλαγής φάσης από υγρό σε στερεό απελευθερώνουν θερμότητα και παρέχουν θερμότητα στον πιλότο.το υλικό αλλαγής φάσης απορροφά θερμότητα και εμποδίζει τον πιλότο από υπερθέρμανση.

2. Θερμική διαχείριση του κράνους

• Το κράνος του πιλότου ενσωματώνει πολλές ηλεκτρονικές συσκευές, όπως συσκευές επικοινωνίας, συσκευές νυχτερινής όρασης κλπ., οι οποίες παράγουν θερμότητα κατά τη διάρκεια της λειτουργίας τους,και μπορεί να οδηγήσει σε πρησμένα και άβολα κεφάλια όταν φοριούνται για μεγάλο χρονικό διάστημα.
• Η προσθήκη υλικών αλλαγής φάσης στο εσωτερικό του κράνους μπορεί να απορροφήσει αποτελεσματικά τη θερμότητα που παράγεται από ηλεκτρονικές συσκευές, να κρατήσει το κεφάλι δροσερό,και να βελτιώσει την άνεση και την συγκέντρωση του πιλότου.

-- Ρυθμισμός θερμοκρασίας συστήματος καυσίμου αεροσκαφών
1. Αποτρέψτε το καύσιμο από υπερθέρμανση

• Κατά τη διάρκεια της πτήσης, το καύσιμο θερμαίνεται λόγω της επαφής με στοιχεία όπως ο κινητήρας και η τριβή του αέρα.
• Η υπερβολική θερμοκρασία του καυσίμου μπορεί να επηρεάσει τις επιδόσεις και την ασφάλεια του καυσίμου και ακόμη να προκαλέσει κινδύνους όπως πυρκαγιά.και όταν η θερμοκρασία του καυσίμου αυξάνεται στην θερμοκρασία αλλαγής φάσης του υλικού αλλαγής φάσης, το υλικό αλλαγής φάσης απορροφά θερμότητα, μειώνει τη θερμοκρασία του καυσίμου και εμποδίζει την υπερθέρμανση του καυσίμου.
• Για παράδειγμα, όταν το μαχητικό εκτελεί εκπαίδευση πτήσης υψηλής έντασης ή εκτελεί εργασίες,η λειτουργία ρύθμισης της θερμοκρασίας αυτού του συστήματος καυσίμου είναι ιδιαίτερα σημαντική για τη διασφάλιση της κανονικής παροχής καυσίμου και της ασφαλούς πτήσης του αεροσκάφους.

2- Βελτίωση της απόδοσης καυσίμου σε χαμηλές θερμοκρασίες

• Κατά την πτήση σε μεγάλα υψόμετρα ή σε ψυχρές περιοχές, η ρευστότητα του καυσίμου θα μειωθεί, επηρεάζοντας την παροχή καυσίμου και τη φυσιολογική λειτουργία του κινητήρα.
• Η χρήση των χαρακτηριστικών των υλικών αλλαγής φάσης για την απελευθέρωση θερμότητας σε χαμηλές θερμοκρασίες μπορεί να παρέχει πρόσθετη θερμότητα στο σύστημα καυσίμου, να διατηρήσει τη ρευστότητα του καυσίμου,και διασφαλίζουν την κανονική λειτουργία του αεροσκάφους σε περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας.