Analisi di validità del tool “EFSim” per riscaldatori tipo “etched foil" in applicazioni aerospaziali

Nel settore aerospaziale, uno dei principali ostacoli nello sviluppo di una missione è rappresentato dalla necessità di mantenere i componenti più sensibili all'interno dei loro intervalli di temperatura operativi. Esistono molteplici approcci per affrontare questa sfida. Tra questi, il riscaldamento passivo, che non prevede il consumo di energia elettrica e il riscaldamento attivo, che invece richiede una fornitura energetica specifica per il suo funzionamento. Nello specifico, il panorama tecnologico attuale offre numerose soluzioni di riscaldamento attivo. Una delle opzioni più apprezzate nel settore spaziale è l'utilizzo di resistenze termiche a foglio flessibile, le quali si distinguono per la loro leggerezza, dimensioni compatte e facilità di integrazione. Tra i principali attori di mercato nella produzione di queste resistenze figura la Zoppas Industries Heating Element Technologies (ZIHET), parte del gruppo Zoppas Industries S.p.A. ZIHET produce resistenze a foglio flessibile conformi agli standard ECSS (European Cooperation for Space Standardization) ed ESCC (European Space Components Coordination), fornendo ai propri clienti anche uno strumento di supporto per le fasi preliminari di dimensionamento e design del pezzo, in grado di verificare il rispetto della normativa ESA relativa al power derating. Questo tool, denominato EFSim, consiste in un foglio di Excel nel quale sono state implementate delle equazioni ed una routine di Visual Basic. Attraverso l’inserimento di una serie di dati specifici, EFSim calcola la densità di potenza massima che la resistenza può sostenere in conformità ai limiti di temperatura dei materiali utilizzati. Il tool è stato progettato per garantire un utilizzo intuitivo, caratterizzato da leggerezza ed efficienza, in modo tale da rappresentare uno strumento versatile e ottimale per supportare le fasi preliminari del design del riscaldatore. L’obiettivo del lavoro di tesi è confrontare i risultati generati dal tool EFSim con quelli ottenuti tramite l’utilizzo di Ansys Fluent, un software di modellazione avanzata tra i più autorevoli nel settore della simulazione dei fluidi. Questo confronto permette di valutare la coerenza e l'affidabilità dei dati restituiti da EFSim.