بررسی عددی انتقال حرارت سه بعدی در کلکتور تقویت کننده­ موج …

5-6-نتایج حاصل از شبیه سازی نمونه شماره 2 در نرم افزار CFX.. 108
5-6-1-جنس سرامیک  از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی ثابت (حالت 20) 108
5-6-2-جنس سرامیک  از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر (حالت 21) 109
5-6-3-جنس سرامیک  از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با توان ورودی میانگین (حالت 22) 110

پایان نامه

5-6-4-جنس سرامیک  از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با جنس پایه خنک کننده از مس (حالت 23) 112
5-6-5-جنس سرامیک  از آلومینا و ضریب هدایت حرارتی متغیر  و تماس سه وجه پایه با مبدل (حالت 24) 113
5-6-6-جنس سرامیک  از برلیا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی ثابت (حالت 25) 114
5-6-7-جنس سرامیک  از برلیا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر (حالت 26) 116
5-6-8-جنس سرامیک  از برلیا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با توان میانگین ورودی (حالت 27) 118
5-6-9-جنس سرامیک  از برلیا و ضریب هدایت حرارتی متغیر  و تماس سه وجه پایه با مبدل (حالت 28) 119
5-6-10-جنس سرامیک  از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با مقاومت تماسی اندک (حالت 29) 121
5-6-11-جنس سرامیک  از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با مقاومت تماسی زیاد(حالت 30) 121
5-6-12-جنس سرامیک  از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر با مقاومت تماسی زیاد و در نظر گرفتن تابش (حالت 31) 123
5-6-13-پوشش (کوتینگ) سرامیک ها با نیکل. 125
5-6-14-جنس سرامیک  از آلومینا با دمای پایه 50 درجه سانتیگراد و ضریب هدایت حرارتی متغیر در حالت بهینه. 126
5-7-جمع بندی و نتیجه گیری.. 127
5-8-پیشنهادات.. 129
6-  مراجع………………………………………………………………………….130
پیشگفتار
امروزه امواج مایکروویو علاوه بر اینکه بیشتر از 60% سیستم­های راداری را در بر می­گیرد، در مواردی مانند ارتباطات هوانوردی، هواشناسی، دریا نوردی، ماهواره­های ارتباطی، ماهواره­های سنجش از راه دور، تشخیص پزشکی و وسایل صنعتی نقش عمده­ای دارد ]1 .[
امواج مایکروویو پس از برخورد با یک ماده، یا منعکس می­شوند، یا عبور می­کنند، یا جذب ماده می­شوند و یا ترکیبی از عبور و جذب و انعکاس امواج رخ می­دهد. این امواج اگر به سطح فلزات برخورد کنند، منعکس خواهند شد، از شیشه و پلاستیک عبور می­کنند و موادی که حاوی آب هستند، مانند غذاها و بدن انسان، انرژی این امواج را جذب و به حرارت تبدیل می­کنند، لذا قرار گرفتن در معرض تابش مستقیم امواج ماکروویو می­تواند موجب سوختگی­های عمیق بافتی شود ]1 .

یک مطلب دیگر :

1-2-آشنایی با لامپ­های مایكروویو
لامپ مایکروویو اصطلاحا به دستگاهی گفته می­شود که جهت تقویت، یا تولید و تقویت امواج مایکروویو بکار می­رود. اولین لامپ مایکروویو در دهه ۱۹۳۰ در انگلیس ساخته شد و سپس از آن در ساخت و توسعه سیستم رادار در خلال جنگ جهانی دوم استفاده شد. لامپ‌ها برای تولید توان‌های بسیار بالا (۱۰ کیلو وات تا ۱۰ مگا وات) و فرکانس‌های بالای امواج میلی متری (۱۰۰ گیگا هرتز و بالاتر) لازم و ضروری می‌باشند]1[.
لامپ­های مایکروویو انواع مختلفی دارند که از جمله آن­ها می­توان، لامپ مگنترون­(Magnetron)، لامپ کلایسترون (Klystron) و لامپ  موج رونده (Traveling Wave Tube) که به اختصار TWT نامیده می­شود، را نام برد. برخی از لامپ­های مایكروویو فقط عمل تقویت را انجام می­دهند، مانند TWT و كلایسترون، و برخی دیگر مانند مگنترون، عمل تولید و تقویت سیگنال را همزمان به عهده دارند ]1 .
1-3- لامپ [1] TWT
این لامپ از سه قسمت اصلی؛ تفنگ الکترونی، ساختار موج آهسته و کلکتور  تشکیل شده است (شکل ‏1‑1). قسمت اول، یعنی تفنگ الکترونی (الکترون گان)، وظیفه­ی گسیل کردن الکترون­ها را به عهده دارد. الکترون­ها پس از اینکه در قسمت گان تولید شدند، وارد قسمت دوم سیستم؛ ساختار موج آهسته؛ که در وسط آن هلیکس قرار دارد، می­شوند. ازطرفی دیگر، موج [2]RF را به وسیله­ی کانکتور وارد هلیکس می­کنند (کانکتور یکی از قسمت­های نسبتا مهم TWT می­باشد که بعد از هلیکس و قبل از کلکتور قرار دارد و وظیفه­ی انتقال توان از هلیکس به بیرون را دارد). در هلیکس در اثر برهمکنش الکترون­ها و موج RF، تقویت موج انجام می­شود. در این قسمت الکترون­ها تنها بخشی از انرژی خود را به موج RF منتقل کرده و وارد قسمت سوم سیستم، یعنی کلکتور می­شوند. در این قسمت الکترون­ها باقیمانده انرژی خود را به کلکتور می­دهند که این امر باعث افزایش دمای کلکتور می­گردد. با توجه به ساختار پیچیده­ی کلکتور و وجود مواد مختلف در آن و فرایندهای مختلف ساخت، تحلیل حرارتی کلکتور از اهمیت ویژه­ای برخوردار است ]2 .[
لامپ­های TWT بر اساس جفت شدن پرتو الكترونی با میدان RF در ساختار موج آهسته [3](SWS) كار می­كنند. میدان­های الكتریكی و مغناطیسی می­بایست درفضای داخل لامپ با یكدیگر موازی باشند و در نتیجه حركت الكترون­ها خطی و در امتداد محور هلیکس است، به همین دلیل، این نوع لامپ­ها را لامپ­های خطی نیز می­نامند. از طرف دیگر چون الکترون­ها در فضای موج آهسته RF حركت می­كنند، لذا این لامپ­ها را، لامپ­های موج رونده  (TWT) نیز می­گویند ]2 .[
شکل ‏1‑1 ساختار یک لامپ TWT ]1 .[
شکل ‏1‑2- مسیر عبور الکترون­ها در یک لامپ TWT ]1 .
1-4-اهداف تحقیق
همانگونه که ذکر شد الکترون­ها پس از اینکه در الکترون­گان تولید شدند، از قسمت میانی سیستم گذشته و وارد قسمت سوم، یعنی کلکتور می­گردند. وظیفه­ی کلکتور جمع آوری این الکترون­های پر انرژی بوده، و لذا این عمل باعث بالا رفتن دمای قسمت­های مختلف کلکتور می­شود. معمولا برای بالا بردن ظرفیت جذب، سطح کلکتور را به صورت شیبدار طراحی می­نمایند تا سطح جذب کننده­ی الکترون­ها افزایش یابد.

Be the first to comment

Leave a Reply

ایمیل شما نمایش داده نخواهد شد


*