خلاصه اختراع: قرارگيري ماهواره در شرايط خارج از جو و در معرض تابش‌هاي حرارتي خوشيد و زمين سبب مي شود كه ماهواره شرايط حرارتي كاملاً متفاوتي را نسبت به زمين تجربه كند. اين تفاوت باعث شده كه صحت‌‍سنجي طراحي¬ها و تحليل‌هاي زيرسيستم كنترل حرارت همواره يك گلوگاه در طراحي ماهواره¬ها به شمار بيايد. در برخورد با اين چالش تاكنون تنها به محاسبات نرم¬افزاري اتكا شده كه به دليل عدم قطعيت‌هاي متعدد نمي¬توان اطمينان كافي از دقت محاسبات حاصل نمود. لذا اين اختراع سامانه¬اي را ارائه كرده كه به كمك آن تحليل‌ها و طراحي‌هاي حرارتي به صورت تجربي و از طريق آزمون‌هايي كه در شرايط جوي معادل فضا انجام مي¬شود مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد. اين سامانه شامل يك مدل حرارتي ماهواره (Satellite Thermal Model) است كه سخت افزاري با رفتار حرارتي معادل با ماهواره است. در اين سخت‌افزار سازه¬ي به كار گرفته شده كاملاً منطبق با ماهواره مورد مطالعه است و هر يك از ماژول‌هاي ماهواره با يك قطعه‌ي آلومنيومي كه جرم و ظرفيت حرارتي برابر با المان مورد نظر دارد جايگزين شده است. همچنين اتلافات حرارتي هر ماژول با استفاده از گرمكن‌هايي كه روي قطعه¬ي متناظر قرار داده شده معادلسازي شده است. به علاوه تمام پوشش‌‎هاي سطوح (شامل رنگ و عايق‌هاي چندلايه) و نوع اتصالات (شامل كوپل و دي‌كوپل‌هاي حرارتي) منطبق با آنچه در طراحي زير سيستم كنترل حرارت به دست آمده قرار داده شده است. اين مدل در يك محفظه‌ي خلا قرار داده شده و به كمك تابش‌هاي حرارتي با استفاده از شبيه¬سازهاي خورشيد و زمين، شرايط حرارتي مشابه با فضا براي ماهواره ايجاد مي‌شود. در اين شرايط دماي تمامي سطوح و ماژول‌هاي ماهواره با استفاده از سنسورهاي دمايي در طول زمان خواهد شد. سپس اين مدل با استفاده از نرم‌افزارهاي طراحي و با قرار دادن شرايط مرزي يكسان، شبيه سازي شده و پروفيل‌هاي دمايي حاصل از اين شبيه¬سازي نيز ثبت مي‌گردد. در نهايت با مقايسه دماي شبيه¬سازي و دماي قرائت شده توسط سنسورهاي مذكور ارزيابي تجربي طراحي و تحليل‌هاي حرارتي ماهواره مي‌شود. انطباق اين دماها صحت طراحي‌هاي زيرسيستم كنترل حرارت ماهواره را اثبات مي¬كند.

پمپ ايرليفت با لوله بالابرنده مخروطي يكي از پركاربردترين بخش هاي جريان هاي دوفازي، بحث استفاده از ايرليفت پمپ ها مي باشد كه امروزه به دلايل متعدد اين روش پمپاژ بسيار پرطرفدار گرديده است. با نگاهي گذرا به صنايع مختلف، به گستردگي و پراكندگي جريان هاي دو و چندفازه در آنها پي مي بريم. جريان آب و بخار در لوله هاي بويلر، جريان نفت، آب و گاز در چاه - هاي نفت، سيستمهاي جداكننده فازهاي مختلف نظير سانتريفيوژها و ورتكس تيوب ها تنها مثال هاي كوچكي از كاربرد جريان هاي چند فازهي پركاربرد مي باشند. اين نوع سيستم هاي پمپاژ سيال داراي مزاياي ساختار ساده و عدم وجود اجزاء مكانيكي متحرك در اين ساختار، مي باشند و به همين دليل در صنعت رواج يافته اند. سيستم هاي پمپاژ سيال به روش ايرليفت داراي بازدهي كمتري در مقايسه با روش هاي پمپاژ ديگر هستند. در واقع، مشكل عمده پمپ هاي ايرليفت، ناپايداري جريان لخته اي (كه پمپ در آن داراي بالاترين بازده مي باشد) و تبديل شدن اين الگوي جريان به الگوي جريان حلقه اي (با بازدهي پايين براي پمپ ايرليفت) مي باشد كه اين امر منجر به افت بازده پمپ ايرليفت مي گردد. براي حل اين مشكل، بررسيهاي عددي مختلفي بر روي پارامترهاي طراحي پمپ هاي ايرليفت انجام گرديد. مجموعه اين تحقيقات نشان داد كه با افزايش زاويه مخروطي پمپ ايرليفت (از صفر درجه در حالت لوله با سطح مقطع ثابت) در محدوده كوچك (كمتر از ۳ درجه) مي توان پايداري لخته هاي هوا را در طول لوله افزايش داد كه اين امر خود منجر به افزايش بازده خواهد شد. با در نظر گرفتن شرايط موجود آزمايشگاهي و به منظور تاييد نتايج عددي به دست آمده كه تاثير بسزايي بر روي بازده پمپ هاي ايرليفت دارد، نمونه اي از پمپ ايرليفت با لوله بالابرنده مخروطي در مقياس صنعتي (طول لوله ۶ متر، قطر داخلي لوله در قسمت پايين ۵ سانتيمتر و در انتها ۱۹ سانتيمتر با زاويه مخروطي 0/7 درجه) طراحي و از جنس پلكسي ساخته شد. تجهيزات مورد نياز براي بهره برداري از اين پمپ نظير مخزن تخليه انتهايي، خط لوله ورودي آب و هوا و سيستم هاي اندازه گيري دبي آب و هوا نيز طراحي، انتخاب و نصب گرديد. با انجام آزمايش هاي متعدد بر روي اين دستگاه در شرايط مختلف در مجموع نشان داده شد كه بازده در پمپ ايرليفت مخروطي ساخته شده در مقايسه پمپ هاي ايرليفت معمولي حداقل ۱۰ درصد بيشتر خواهد بود. علاوه بر اين از اين دستگاه مي توان به عنوان بستر تحقيقاتي مطالعات جريان هاي چندفازي نيز استفاده نمود.