عنوان پایان‌نامه
استفاده از روش های انتقال حرارت معکوس جهت تخمین شرط اولیه دما
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2929;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68068
- تاریخ دفاع
- ۲۸ دی ۱۳۹۳
- دانشجو
- مرتضی مومنی طارمسری
- استاد راهنما
- فرشاد کوثری, وحید اصفهانیان
- چکیده
- درجه حرارت یکی از پارامترهای مهم در انتقال حرارت است که اندازه‌گیری آن به‌خصوص تعیین توزیع درجه حرارت در جهت ضخامت بسیار دشوار است، از این رو تخمین آن با استفاده از روش‌های انتقال حرارت معکوس همواره مورد بحث بوده است. هدف از تحقیق حاضر تخمین درجه حرارت اولیه با استفاده از دو روش گرادیان مزدوج و مرتب‌سازی تیخونوف در دو حالت خواص حرارتی متغیر و ثابت است. در این تحقیق ابتدا به ازای پروفیل دمای اولیه مشخص، دمای سطح جسم بدست آورده شده است، سپس با استفاده از نویز گاوسی، دماهای سطح به نویز آلوده شده‌اند، دماهای آلوده به نویز در واقع شبیه‌ساز دماهای حاصل از آزمایش هستند. در مرحله بعد با استفاده از روش گرادیان مزدوج یا مرتب‌سازی تیخونوف، پروفیل درجه حرارت اولیه تخمین زده می‌شود. به‌منظور نشان دادن قابلیت این روش‌ها، روند با استفاده از دو پروفیل دیگر نیز تکرار شده است. با انجام روش‌های ذکر شده، روش مرتب‌سازی تیخونوف به مراتب تقریب بهتری را ارائه می‌دهد، در زمان کمتری همگرا می‌گردد و میزان خطا را نیز کاهش می‌دهد، هر چند که روش گرادیان مزدوج با تعداد کمتری تکرار همگرا می‌شود و تا حد امکان از نوسانات جلوگیری می‌نماید. از طرفی استفاده از داده‌های نویزی باعث افزایش زمان اجرای برنامه و کاهش میزان خطا می‌شود. واژه‌های کلیدی: درجه حرارت اولیه ، انتقال حرارت معکوس، روش گرادیان مزدوج، روش مرتب‌سازی تیخونوف، خواص حرارتی متغیر
- Abstract
- Temperature is probably one of the most important parameters in heat transfer, its measurement is extremely difficult, especially its profile in the thickness direction, therefore its estimation using inverse heat transfer methods have always been considered. The goal of this study is to estimate initial temperature using conjugate gradient method and Tikhonov regularization method in two states of constant and variable thermal properties. In this study, at first using a specific initial temperature profile, the surface temperature was obtained, then using Gaussian noise, surface temperatures have been contaminated by noise, these noisy temperatures are temperature simulators of the test. Next, initial temperature profile is estimated using conjugate gradient method or Tikhonov regularization method. To demonstrate the capability of these methods, the process is repeated using two other profiles. Considering above methods, Tikhonov regularization method, offers a better approximation, converges with fewer iterations and decrease the run time, although the conjugate gradient method converges with fewer iterations and fluctuations are prevented. On the other hand, the use of noisy data increases the run time and reduces the error rate. Keywords: Initial temperature, Inverse heat transfer, Conjugate gradient method, Tikhonov regularization method, Variable thermal properties.
