極低軌道立方衛星之外流場分析與模擬

機構典藏 > College of Engineering > Graduate Institute & Department of Aerospace Engineering > Proceeding > Item 987654321/117673

Please use this identifier to cite or link to this item: https://tkuir.lib.tku.edu.tw/dspace/handle/987654321/117673

Title:	極低軌道立方衛星之外流場分析與模擬
Authors:	謝忠峻;羅明忠;陳健宜;潘建瑜;洪健君
Keywords:	立方衛星;極低地球軌道;直接模擬蒙地卡羅法;氣熱動力模擬
Date:	2019-11-16
Issue Date:	2019-10-24 12:13:09 (UTC+8)
Abstract:	立方衛星（ CubeSat 因具有可在單次執行多顆衛星部署，並以群集方式運作之運作優點，且發展成本較傳統人造衛星低廉，使其成為近年太空載具發展之新寵；在設計上，其特點為個別單位（ U 之體積與重量和一公升的水相同（ 10××10××10 cm3 但受限於自身尺寸和載重限制，立方衛星之使用壽限較傳統衛星短少許多因此如何從氣熱動力學觀點分析，設計其任務以增加其使用壽限便是十分重要的工作，但從事實體實驗需花費大量經費，並且需承擔高昂之任務風險，故藉由許多可靠的模擬研究，變成了可行之選項。在稀薄流場領域研究中，直接模擬蒙地卡羅法（ DSMC 已被證實是個極為可靠之工具；而在本研究，我們應用團隊自行基於 C++程式語言所發展出來的 DSMC程式，稱作「平行直接模擬蒙地卡羅法（ PDSC++）」；透過平行化運算技術的應用 PDSC++能以較傳統 DSMC更快之運算效率，處理複雜之多維度問題。該程式經與其他 DSMC程式（ DS2V 進行軸對稱雙尖錐型體（ Sharp Double Cone 流場模擬結果對照，證實了 PDSC++程式的運算結果之可信度。透過 PDSC++模擬在 VLEO執行大氣層返回研究的 QB50與 QARMAN立方衛星之二維與三維超高音速稀薄流場，從結果可發現衛星運行攻角（ AOA）與流場性質之關係；由於攻角的變化時，會使流場分子之分布情況改變，進而影響其表面流場，使流場特性參數改變此外，當表面具有折角時，亦會發生氣熱動力集中之現象，相關現象均會使衛星所受應力改變，影響任務執行故透過本研究之模擬成果，可提供衛星任務設計作為參考，增進任務執行效益。
Relation:	33-A3
Appears in Collections:	[Graduate Institute & Department of Aerospace Engineering] Proceeding

Files in This Item:

File	Size	Format
index.html	0Kb	HTML	155	View/Open

Loading...