عنوان پایان‌نامه
طراحی آزمایش تعیین توزیع ضریب انتقال حرارت جابجایی موضعی در فرایند چگالش بخار روی سطح مخروطی با استفاده از روش هدایت حرارتی معکوس
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1584;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41750
- تاریخ دفاع
- ۰۳ اسفند ۱۳۸۷
- دانشجو
- مهدی بازرگانی
- استاد راهنما
- فرشاد کوثری
- چکیده
- در تحقیق حاضر با استفاده از روش هدایت حرارتی معکوس دستگاه آزمایشی برای تخمین ضریب انتقال حرارت جابجایی موضعی برای فرایند چگالش بخار بر روی جسم مخروطی شکل طراحی می‌گردد. دماهای اندازه‌گیری شده توسط تعدادی حسگر که در داخل جسم در موقعیتهای مختلف نصب می‌شوند، به عنوان ورودی برای الگوریتم معکوس می‌باشند. برای شبیه‌سازی دماهای ورودی، با استفاده از روش اختلاف محدود ضمنی ، دماهای محل حسگرها را بدست می‌آوریم؛ سپس آنها را با نویزهایی با توزیع گوسین آلوده می‌کنیم. روش هدایت حرارتی معکوسی که در این پروژه بکار رفته است، روش تخمین متوالی تابع بک می‌باشد. با استفاده از روش تخمین متوالی تابع ابتدا شار حرارتی موضعی روی سطح جسم مخروطی شکل تخمین زده می‌شود، سپس با استفاده از شار حرارتی موضعی تخمین شده، ضریب انتقال حرارت جابجایی موضعی تعیین می‌گردد. در این پروژه تاثیر موقعیت سنسورها، تعداد سنسورها، خطای اندازه‌گیری آنها، تعداد اندازه‌گیری ها، تعداد پارامترهای تخمین و پارامترهای موثر بر الگوریتم تخمین متوالی تابع در تعیین ضریب انتقال حرارت جابجایی موضعی بطور دقیق بررسی شده اند. برای مقایسه نتایج حاصله از تخمین و بررسی آنها به منظور انتخاب پارامترهای بهینه، از معیارهای بایاس، واریانس و میانگین مربع خطا استفاده شده است. ضریب انتقال حرارت جابجایی موضعی تخمین زده شده با استفاده از دستگاه آزمایش طراحی شده در این پروژه، تطابق خوبی با ضریب انتقال حرارت جابجایی موضعی دقیق هم در حالت گذرا و هم در حالت پایدار دارد.
- Abstract
- In the present study, an experimental setup is designed for determining the local heat transfer coefficient for vapor condensation over a conical body using the Inverse heat Conduction Technique. For estimation, measured temperatures obtained from a number of temperature sensors installed in different positions in the conical body, are used as an input. For simulation of sensors temperatures, exact temperature of sensor positions are calculated using Implicit Finite Difference, then these temperatures are polluted by adding random Gaussian noise. Inverse Heat Conduction Technique which is used in this project is Beck’s Sequential Function Specification Method. First, local heat flux over conical surface is estimated using sequential function specification method, then the local convective heat transfer coefficient is estimated using Newton’s law of cooling. For the better estimation of local convective heat transfer coefficient, the effects of sensor positioning, number of sensors, number of temperature measurements, number of estimated heat fluxes and the parameters used in SFS method on the results are investigated in this project. For comparison of estimated results and investigation of optimum parameters, criterions such as bias, variance and root mean square errors are used. The estimated local convective heat transfer coefficient using the designed experimental setup in this project is in close agreement with the exact local convective heat transfer coefficient.
