Una campanya fantàstica per a l’equip d’Acouling


Agència

29/11/2022
4 vistes
0 m’agrada

En breu

Els estudiants de la Universitat Politècnica de Catalunya acaben d’acabar una campanya experimental a la ZARM Drop Tower de Bremen, Alemanya, on van utilitzar ones sonores per dissipar la calor.

En profunditat

Maquinari experimental ACOULING integrat a la càpsula

A la Terra, en presència de la gravetat i l’aire, les forces de convecció juguen un paper molt important en la dissipació de calor a causa del fet que l’aire calent puja, eliminant així la calor de la font. En condicions on hi ha poca gravetat, com ara a l’espai o en caiguda lliure, hi ha poca o cap convecció, el que significa que els instruments i l’electrònica poden escalfar-se molt ràpidament i s’han d’utilitzar altres mètodes per mantenir la temperatura correcta. En entorns a pressió com a l’Estació Espacial Internacional, aquesta manca de convecció es contraresta tenint un flux d’aire constant amb ventiladors que circulen sobre components electrònics calents. Els ventiladors estan formats per parts mòbils que estan subjectes a fallades i, per tant, els estudiants han volgut investigar el fenomen d’utilitzar ones sonores (acústiques) per eliminar energia de les zones que envolten una font de calor en absència de forces gravitatòries significatives.

Per investigar el fenomen del refredament d’ones sonores en absència de gravetat, l’equip de 5 estudiants de màster es va presentar fa un any a les oportunitats de Drop Tower que ofereix l’ESA Academy com a part de la seva oferta pràctica als estudiants universitaris. Després de la selecció, els estudiants van començar a dissenyar el seu experiment amb revisions periòdiques d’enginyers de l’ESA i ZARM.

Estudiants d’ACOULING asseguts a la plataforma de desacceleració dins de la torre d’acer

Amb el pas del temps l’equip va consolidar un disseny sòlid que suportaria les forces a la Torre de Descens i també els proporcionaria les dades que buscaven. En resum, el maquinari consistia en un potent escalfador i una unitat piezoelèctrica per generar les ones sonores. Per detectar la dissipació de calor, es van idear dos sistemes, un visual que utilitza un tipus de fotografia Schlieren que es basa en la diferència d’índex de refracció en l’aire calent i fred i en una sèrie de termoparells a distàncies precises de la font de calor. D’aquesta manera, els estudiants podrien mesurar amb precisió les diferències de calor amb i sense les ones acústiques en un entorn on la convecció és insignificant.

Per maximitzar el seu temps en microgravetat, els estudiants van optar per l’impressionant mode de catapulta que accelera els seus experiments cap amunt cap a la torre abans que torni a caure a un pou de desacceleració. Aquest mode “catapulta” bàsicament duplica el temps nominal del mode “caiguda” de 4,7 segons a 9,3 segons en 10-6g. Totes les gotes van anar com s’esperava, tot i que algunes de les dades del termopar eren més sorolloses del que s’esperava. L’equip ha viatjat de tornada a Barcelona i passarà les properes setmanes analitzant les dades per determinar l’eficiència del seu mètode de refrigeració acústica.

ZARM Drop Tower és un monument impressionant visible a tots els voltants de Bremen

La plataforma Drop Tower per a experiments d’estudiants ofereix una experiència educativa que introdueix els estudiants als estàndards i l’entorn professionals de la indústria. A partir del 2022, aquesta oportunitat s’engloba en el programa “Educació pràctica en tecnologia, recerca i innovació” (PETRI) de l’ESA Academy.

PETRI permet als equips d’estudiants obtenir una experiència pràctica única i una formació amb l’Agència Espacial Europea i els seus socis, que complementa i millora el recorregut acadèmic dels estudiants universitaris. És una exposició de primera mà al món professional de la recerca i el desenvolupament de la ciència i la tecnologia espacials. Els equips reben tots els passos del desenvolupament del seu projecte, des del concepte fins a les operacions i l’anàlisi de dades, incloses les pràctiques d’enginyeria estàndard de la indústria, una bona gestió de projectes, la mitigació de riscos i les tècniques efectives de recaptació de fons. El programa ofereix múltiples plataformes per dur a terme l’experiment: el Centrífuga de gran diàmetreel ZARM Drop Towersel Vol parabòlic i la Instal·lació ICECubes a bord de l’Estació Espacial Internacional.

Com a conseqüència directa dels estudiants de recerca realitzats durant les campanyes anteriors, fins ara molts han pogut presentar els seus resultats en congressos internacionals i/o publicar articles en revistes científiques de referència. L’experiència adquirida és un complement important al currículum vitae dels estudiants i augmenta les seves possibilitats de ser elegits per a futures oportunitats professionals.

Podeu consultar les oportunitats actuals a l’ESA Academy aquí i dins del programa PETRI aquí.



Publicació original

Una campanya fantàstica per a l’equip d’Acouling
Etiquetat a:                
A %d bloguers els agrada això: