Alta densidade de armazenamento térmico de materiais convencionais sensíveis de armazenamento de calor de alta qualidade - Resistir a mudanças de temperatura extremas com excelente calor latente de mudança de fase: PCM de aviação militar

Alta densidade de armazenamento térmico de materiais convencionais sensíveis de armazenamento de calor de alta qualidade - Resistir a mudanças de temperatura extremas com excelente calor latente de mudança de fase: PCM de aviação militar

Introdução aos materiais de mudança de fase para a aviação militar:

-- Informações básicas

• O material de mudança de fase da aviação militar é um tipo de material especial especialmente utilizado no campo da aviação militar, de acordo com a mudança de temperatura ambiental,Quando a temperatura de mudança de fase for atingida, o material de mudança de fase começa a mudar de fase, absorver ou liberar muito calor,e a temperatura de mudança de fase é basicamente inalterada para manter a temperatura ambiente relativamente constante.

-- Tipo de material
1Material de mudança de fase sólido-líquido

• Este é o tipo mais comum de material de mudança de fase usado na aviação militar.
• Quando a temperatura é elevada para a temperatura de transição de fase, o material muda de um estado sólido para um líquido, absorvendo uma grande quantidade de calor.
• Quando a temperatura cai, ele volta do líquido para o sólido, liberando calor.
• Por exemplo, alguns materiais orgânicos de mudança de fase, tais como parafina, ácidos graxos, etc., e alguns materiais de liga pertencem a materiais de fase sólida-líquida variável.

2Materiais de mudança de fase de gás sólido

• Esses materiais passam diretamente do sólido para o gás durante o processo de transição de fase, que absorve muito calor.
• No entanto, devido à grande variação no volume do gás, ele tem relativamente poucas aplicações no campo da aviação e geralmente requer embalagem especial e tecnologia de controle.

3Materiais de mudança de fase líquido-gás

• A transformação de um líquido em gás também absorve muito calor.
• No entanto, a aplicação no domínio da aviação é também limitada, principalmente porque as alterações de volume e pressão do gás são difíceis de controlar,e os requisitos de vedação do recipiente são extremamente elevados.

Características do material:
1Boa condutividade térmica

• Embora a condutividade térmica do próprio material de mudança de fase possa ser relativamente baixa,A sua condutividade térmica pode ser melhorada através da adição de enchimentos de alta condutividade térmica ou através de um projecto estrutural especial.
• Uma boa condutividade térmica pode garantir que o material de mudança de fase responda rapidamente ao absorver ou liberar calor, melhorando a eficiência da transferência de calor,para melhor controlar a temperatura dos equipamentos de aviação.

2Temperatura de mudança de fase adequada

• A temperatura de mudança de fase é um dos parâmetros-chave dos materiais de mudança de fase, para aplicações de aviação militar,É necessário selecionar um material cuja temperatura de mudança de fase corresponda à faixa de temperatura de funcionamento do equipamento de aviação..
• Deste modo, pode assegurar-se que o material de mudança de fase pode sofrer uma mudança de fase à temperatura adequada durante o funcionamento do equipamento e armazenar e liberar energia de forma eficaz.

3. Pequenas alterações de volume

• Durante o processo de transição de fase, a alteração do volume do material deve ser o mais reduzida possível para evitar afetar a estrutura e a embalagem do equipamento de aviação.
• Se a alteração de volume for demasiado grande, pode provocar problemas como a ruptura da embalagem e a fuga de materiais, afetando o funcionamento normal e a segurança do equipamento.

4Boa repetibilidade

• Os materiais de mudança de fase devem ter uma boa repetibilidade, ou seja, manter propriedades estáveis após múltiplos ciclos de mudança de fase.
• Isto é importante para a utilização a longo prazo de equipamentos da aviação militar, a fim de garantir que os materiais de mudança de fase continuem a executar uma gestão térmica eficaz durante toda a sua vida útil.

Casos de aplicação dos materiais:
 

-- Equipamento individual de protecção térmica para pilotos
1Controle de temperatura do fato de voo.

• Quando voam a grandes altitudes, os pilotos enfrentam ambientes de temperaturas extremas, tais como temperaturas externas extremamente baixas a grandes altitudes,e o calor emitido por dispositivos electrónicos no cockpit pode causar um aumento das temperaturas locais.
• A aplicação de materiais de mudança de fase no revestimento ou no sanduíche do fato de voo pode absorver ou liberar calor automaticamente de acordo com as alterações de temperatura,Manter a temperatura do corpo do piloto confortável, e reduzir o impacto do desconforto da temperatura no funcionamento e na saúde do piloto.
• Por exemplo, em ambientes frios, os materiais de mudança de fase de líquido para sólido liberam calor e fornecem calor ao piloto.O material de mudança de fase absorve calor e impede o sobreaquecimento do piloto..

2Gerenciamento térmico do capacete

• O capacete do piloto integra muitos dispositivos electrónicos, tais como dispositivos de comunicação, dispositivos de visão noturna, etc., que geram calor quando funcionam,e pode levar a cabeças sufocantes e desconfortáveis quando usadas por muito tempo.
• A adição de materiais de mudança de fase no interior do capacete pode absorver eficazmente o calor gerado por dispositivos eletrônicos, manter a cabeça fresca,e melhorar o conforto e a concentração do piloto.

-- Regulação da temperatura do sistema de combustível das aeronaves
1. Prevenir o sobreaquecimento do combustível

• Durante o voo, o combustível aquece devido ao contato com componentes como o motor e o atrito do ar.
• A temperatura excessiva do combustível pode afetar o desempenho e a segurança do combustível e até causar riscos como incêndio.e quando a temperatura do combustível sobe para a temperatura de mudança de fase do material de mudança de fase, o material de mudança de fase absorve calor, reduz a temperatura do combustível e impede o sobreaquecimento do combustível.
• Por exemplo, quando o caça está a realizar um treino de voo de alta intensidade ou a executar tarefas,A função de regulação da temperatura deste sistema de combustível é particularmente importante para garantir o abastecimento normal de combustível e o voo seguro da aeronave..

2. Melhorar o desempenho do combustível a baixas temperaturas

• Quando se voa a grandes altitudes ou em zonas frias, a fluidez do combustível será reduzida, afetando o abastecimento de combustível e o funcionamento normal do motor.
• Usando as características dos materiais de mudança de fase para liberar calor a baixas temperaturas pode fornecer calor adicional para o sistema de combustível, manter a fluidez do combustível,e assegurar o funcionamento normal da aeronave num ambiente de baixa temperatura.