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Regulative Characteristic of Methanol - Copper Heat Pipes for Asteroid Lander "MASCOT"

Baturkin, Volodymyr und Feidelheimer, Vitali und Sasaki, Kaname und Mikulz, Eugen und Ho, Tra-Mi (2020) Regulative Characteristic of Methanol - Copper Heat Pipes for Asteroid Lander "MASCOT". Journal of Heat Transfer, 142 (5), 051801-1. American Society of Mechanical Engineers (ASME). doi: 10.1115/1.4046443. ISSN 0022-1481.

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Offizielle URL: https://asmedigitalcollection.asme.org/heattransfer/article-abstract/142/5/051801/1074765/Regulative-Characteristic-of-Methanol-Copper-Heat?redirectedFrom=fulltext

Kurzfassung

Variable conductance heat pipes (VCHPs) are the main part of the MASCOT (mobile asteroid surface SCOuT) lander thermal control system (TCS). They provide variable thermal conductivity by utilizing the heat transfer limitations. This allows the heat pipes to act as thermal switches without additional constructive elements, thus leveraging the simple and compact design of conventional heat pipes. Two cylindrical methanol–copper heat pipes with shell length of 0.482 m and 0.438 m and external diameter of 0.006 m, having copper discrete metal fiber wick and copper shell were constructed and verified in the temperature range between - 75 and +60 C. The purpose is to apply this design into the MASCOT TCS and to investigate the heat pipes’ regulative characteristics and heat transfer limitations. VCHPs show a change of thermal resistivity from 70 K/W at a heat sink temperature of - 60 C, to 0.8 K/W at a heat sink temperature of +60 C; with an obtained maximal heat transfer rate of 5 W and 16 W, respectively. It is found that the switching effect of the heat pipes is governed by the sonic velocity limitation, the saturation vapor pressure of the working fluid, and the maximal capillary pressure of the wick. The operation of the heat pipes as the part of the TCS has confirmed their variable thermal properties

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/135985/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Regulative Characteristic of Methanol - Copper Heat Pipes for Asteroid Lander "MASCOT"
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Baturkin, VolodymyrVolodymyr.Baturkin (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Feidelheimer, VitaliFeidelheimer, Vitali <vitali.feidelheimer (at) alumni.fh-aachen.de>NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sasaki, KanameKaname.Sasaki (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0365-4539NICHT SPEZIFIZIERT
Mikulz, EugenEugen.Mikulz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ho, Tra-MiTra-Mi.Ho (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3378-3227NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Mai 2020
Erschienen in:Journal of Heat Transfer
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:142
DOI:10.1115/1.4046443
Seitenbereich:051801-1
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Portonovo, S. AyyaswamyThe Americal Society of Mechanical Engineers. ASME Digital collectionNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:American Society of Mechanical Engineers (ASME)
Name der Reihe:ASME. Digital collection
ISSN:0022-1481
Status:veröffentlicht
Stichwörter:heat pipes, cooper – methanol, metal fiber wick, heat transfer limitations,variable conductance
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt Mascot (Bus), Vorhaben Carbotherm (alt)
Standort: Bremen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtsysteme > Mechanik und Thermalsysteme
Hinterlegt von: Baturkin, Volodymyr
Hinterlegt am:14 Sep 2020 11:57
Letzte Änderung:24 Okt 2023 13:55

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