عنوان پایان‌نامه
استفاده از روش معکوس در برآورد پارامترهای معادلات برداری RTE برای محیط چند فازی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3171;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72892;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3171;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72892
- تاریخ دفاع
- ۰۴ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- حامد غلامیان
- استاد راهنما
- مهدی اشجعی, فرشاد کوثری
- چکیده
- دیدگاه چند مولفه ای (MPA) برای بررسی پدیده تابش، در یک محیط دو مولفه ای هتروژن که تحت تابش پرتو عمودی قرار دارد، مورد استفاده قرار گرفته است. حل عددی معادلات انتقال تابش در دیدگاه MPA با استفاده از روش جهت های مجزا برای حالتی که نمونه تحت تابش موازی شده قرار دارد صورت گرفته است. بازتابش جهتی و عبورپذیری جهتی به عنوان پارامترهای قابل اندازهگیری از میدان تابش، با فرضیات مختلف برای شرایط مرزی و توابع فاز موجود در فرمولاسیون MPA محاسبه و تحلیل شده اند. بعد از گسترش و ارایه عمومی ترین حالت برای شرایط مرزی در دیدگاه MPA، در بخش نخست هدف بررسی تاثیر دو فرض مختلف برای شرایط مرزی مولفه نیمه شفاف از محیط مورد بررسی، یعنی فرض دیفیوز و آینهای، بر روی میدان شدت تابش در محیط مورد نظر بوده است. برای این منظور تاثیر شرایط مرزی یاد شده بر روی بازتابش و عبورپذیری جهتی، شار حرارتی تابشی و توزیع مکانی-جهتی شدت تابش مورد مطالعه قرار گرفته است. با بررسی نتایج حاصله دیده میشود که تاثیر توابع فاز بر میدان تابش به نوع شرط مرزی مورد استفاده وابسته است. در مرحله بعدی، تخمین معکوس مشخصات تابشی مورد نیاز برای دیدگاه MPA مورد مطالعه قرار گرفته است. برای محیط مورد نظر، بازتابش و عبورپذیری جهتی نمونه به عنوان ورودی برای رویه تخمین پارامتر در نظر گرفته شده اند. بعد از مطالعه حساسیت این دو پارامتر به مشخصات تابشی محیط مورد نظر، فرایند تخمین پارامتر اجرا شده است. در فرایند تخمین پارامتر از الگوریتم محدوده قابل اطمینان داخلی استفاده شده است. نتایج حاصله از فرایند تخمین حاکی از توانایی مناسب رویه پیشنهادی برای تخمین مشخصات تابشی در محدوده قابل قبول برای خطا میباشد. همچنین تاثیر عدم قطعیت در دادههای بازتابش و عبورپذیری ورودی برای رویه تخمین، بر دقت مشخصات تخمین زده شده مورد مطالعه قرار گرفته است. واژه های کلیدی: محیط دو مولفه ای، تابش، دیدگاه MPA، شرایط مرزی تابشی، تخمین مشخصات تابشی
- Abstract
- The multi-phase approach (MPA) is used to analyze the radiation in a semi-infinite heterogeneous medium which is exposed to a normal and collimated laser beam. The directional reflectance, R(?), has been calculated under various types of boundary condition and scattering phase functions. The main target in first phase of the project is to compare the influences of the two limiting cases for boundary conditions, i.e., diffuse and specular, on the normal-directional reflectance of the medium, thermal heat flux and directional-spatial distribution of the radiation intensity. It is found that the effect of scattering phase functions on the R(?) depends on the type of boundary condition. In the second phase of the project inverse identification of the radiative properties of a two-component media based on Multi-Phase Approach (MPA) formulation of the radiative transfer phenomenon is investigated. Packed bed of semitransparent spheres under a normal collimated laser beam is considered as the geometry of the mentioned problem. Discrete normal directional reflectance and transmittance of the packed bed is used as input data to the identification procedure. The sensitivity of these two parameters to radiative properties of the medium is studied first, followed by the inverse parameter estimation. The discrete ordinates method is used to solve the direct problem while interior trust region (ITRA) algorithm is utilized in the identification process. Results indicate the ability of the presented procedure to estimate the desired radiative properties of the medium within an acceptable error margin. Moreover, the effect of uncertainty of the normal directional reflectance and transmittance data on the accuracy of the estimated parameters is assessed.
