8730

8730

تخمين شار حرارتي بر روي جداره خارجي لوله اي با جابجايي اجباري درون آن به روش معكوس

كارشناسي ارشد

مكانيك گرايش تبديل انرژي

1390آذر

1390آذر

دكتر محمد حسن شجاعي فرد

چكيده تعيين شرايط مرزي در مسائل انتقال حرارت، امري مهم و ضروري بوده، كه تعيين و اندازه گيري آن به دليل شرايط دمايي بالا و عدم وجود تجهيزات اندازهگيري با چنين ظرفيت دمايي، به طور مستقيم امري دشوار، و در بسياري از مواقع غير ممكن ميباشد. مسائل انتقال حرارت كلاسيك دلالت بر مسائلي دارند، كه با بهرهگيري از اطلاعات موجود در رابطه با شرايط مرزي مسئله - كه عامل به وجود آورنده اختلاف دما ميباشند- ميدان دما تعيين ميشود. در مسائل انتقال حرارت معكوس، عكس اين قضيه اتفاق ميافتد، يعني با ب هره گيري از اطلاعات دمايي بدست آمده از اندازهگيري، به تعيين شرايط مرزي مسئله پرداخته خواهد شد . در اين رساله ، به تعيين شار حرارتي وابسته به مكان زمان اعمالي بر جداره لوله با جابجايي اجباري درون آن پرداخته شده است. تخمين شارحرارتي مرزي با مينيمم سازي يك تابع هدف، كه مجموع مربعات خطا ميباشد، ميسر ميگردد. روش بكار گرفته شده جهت تخمين شار حرارتي -مينيمم كردن تابع هدف - روش متريك-متغير 1 ميباشد. اين روش با استفاده از يك روند تكرار به سمت نقطه مينيمم تابع هدف حركت كرده و به تخمين شار حرارتي مرزي ميپردازد. خطاي موجود در اندازه گيري دما، سبب ايجاد ناپايداري و نوسانات شديد در حل معكوس شده، كه اين نوسانات مي بايست، با استفاده از روشي مناسب ميرا شود. اندازهگيري دما با استفاده از حل عددي مسئله انتقال حرارت مستقيم ، ،DFP شبيه سازي شده است. با بكارگيري اين دادهها دقت چهار نوع از روش متريك-متغير شامل در تخمين شارحرارتي مرزي سنجيده شده، با يكديگر مقايسه شد هاند . Biggs و SR1 ،BFGS توابع مختلف كه هر يك بيانگر شرايط خاصي ميباشند، كه تخمين شارحرارتي را دشوار ميسازد، براي شارحرارتي در نظر گرفته شده و ميزان دقت هريك از انواع روشهاي متريك در تخمين اين توابع با يكديگر مقايسه شدهاند. نتايج حاكي از آن است، كه هر چهار نوع از روش متريك -متغير ، با اختلافي اندك بهتر از سه نوع ديگر SR شار حرارتي را با دقت مناسبي تخمين زده و روش 1 عمل نموده است. واژه هاي كليدي:انتقال حرارت معكوس، روش متريك-متغير، شارحرارتي، جابجايي اجباري