آنالیز معکوس مسأله انتقال حرارت تشعشع-هدایت دو بعدی به کمک روش ترکیبی الگوریتم ژنتیک-گرادیان مزدوج
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
- نویسنده مجتبی باغبان
- استاد راهنما سیروس آقانجفی سید حسین منصوری
- سال انتشار 1389
چکیده
تخمین خصوصیت حرارتی مجهول و یا تعیین شرایط مرزی مطلوب، از جمله مسائلی است که به کمک آنالیز معکوس انجام می شود. حل معکوس انتقال حرارت تشعشع-هدایت یکی از این مسائل است که به علت کاربرد وسیع در علوم مهندسی، توجه محققین را به خود جلب کرده است. محیط واسط در اغلب این کاربردها، غیر شفاف است به گونه ای که شدت و جهت پرتوی تشعشعی ورودی به آن، ناشی از جذب و صدور ذرات و نیز پراکندگی تغییر می کند. در این مطالعه به حل معکوس مسأله انتقال حرارت هدایت-تشعشع در یک محفظه دو بعدی با محیط جاذب، صادر کننده و با پراکندگی ایزوتروپیک پرداخته شده است تا به کمک آن ضریب صدور دیواره، ضریب جذب محیط و دمای دیواره تخمین زده شوند. حل مستقیم معادله انتقال حرارت تشعشعی به کمک روش مختصات مجزا، s_4، و روش حجم محدود انجام شده است. معادله انرژی توسط روش حجم محدود گسسته شده است. از یک روش ترکیبی در حل مسأله استفاده شده است. در این روش ترکیبی حل معکوس در دو قسمت انجام شده است. در قسمت اول به کمک روش الگوریتم ژنتیک، جواب ها با دقت قابل قبولی پیدا شده اند. این جواب ها به عنوان حدس اولیه در مرحله دوم بکار گرفته شده اند. در این مرحله با استفاده از روش گرادیان مزدوج یا روش لونبرگ-مارکوارت جواب-های نهایی محاسبه شده اند. دیده می شود این روش علاوه بر زمان حل کم، توانایی بالایی در تخمین پارامترهای مجهول دارد. نتایج دال بر این است که ترکیب روش الگوریتم ژنتیک با روش گرادیان مزدوج نسبت به روش ترکیبی الگوریتم ژنتیک-لونبرگ-مارکوارت سریع تر به جواب می رسد. به منظور بررسی دقت حل، سه نوع مسأله حل شده است. در مسأله نوع اول، ضریب صدور دیواره تابعی با ضرایب مجهول از دمای دیواره بوده و باید تخمین زده شود. در مسأله نوع دوم، ضریب جذب محیط تابع مجهولی از دمای محیط فرض شده است. در مسأله نوع سوم به طور هم زمان دمای دیواره و ضریب صدور دیواره تخمین زده شده اند. اثر خطای محاسباتی بر دقت حل مسأله، مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاکی از توانایی بالای روش در تخمین پارامترهای مجهول مسأله است. مشاهده می شود که تخمین ضریب صدور دیواره و ضریب جذب محیط نسبت به دمای دیواره بیشتر به خطای اندازه گیری حساس اند. همچنین این حساسیت در تخمین ضریب جذب بیشتر دیده می شود. با این وجود برخلاف برخی از مطالعات، الگوریتم توانایی مناسبی در تخمین ضریب صدور دارد.
منابع مشابه
تخمین پروفیل رسوب در لوله یک مبدل حرارتی با استفاده از روش انتقال حرارت معکوس گرادیان مزدوج با مساله الحاقی
یکی از عوامل مؤثر در کاهش راندمان مبدل حرارتی در طول دوره کارکرد رسوب است. رسوب به صورت یک لایه بر روی یک طرف یا هر دو طرف سطح انتقال حرارت قرار میگیرد و در اثر مقاومت حرارتی که از خود نشان میدهد باعث کاهش انتقال حرارت عبوری از سطح میشود. در نتیجه راندمان مبدل حرارتی را کاهش میدهد. بر همین اساس اندازه‌گیری رسوب از اهمیت فوق العادهای برخوردار است. با اندازه‌گیری دقیق رسوب و اطمینان از این که رسو...
متن کاملحل مسأله معکوس شناسایی پارامترهای مدل اجزاء محدود تیر غیریکنواخت به کمک الگوریتم بهینه‌سازی ژنتیک
در یک مسأله معکوس، هدف آن است تا به کمک اطلاعات مشاهده‌شده از یک سیستم، به مدل مناسبی از آن دست پیدا کرد، به نحوی که مدل مذکور، علاوه بر توانایی بازتولید اطلاعات اندازه‌گیری‌شده‌ی در دسترس از سیستم، توانایی پیشگویی رفتار سیستم در شرایط کاری را نیز، با دقت قابل قبولی داشته باشد. در این تحقیق، یک تیر غیریکنواخت با خواص جرمی و سفتی متغیر در طول به عنوان سازه مورد‌بررسی فرض شده است. معادله حاکم بر ...
متن کاملحل مسائل انتقال حرارت رسانایی غیر فوریه معکوس با استفاده از روش گرادیان مزدوج و الگوریتم ژنتیک
در دما های بسیار پایین یا بازه های زمانی خیلی کوچک مدل انتقال حرارت هذلولوی جایگزین انتقال حرارت هدایتی فوریه می شود. برخلاف انتقال حرارت فوریه که انرژی گرمایی توسط مکانیزم پخش انتقال می یابد، انتقال حرارت هذلولوی توسط پیشروی موج گرمایی با سرعت محدود صورت می گیرد. بنابراین برای حل عددی معادله انتقال حرارت هذلولوی باید از روش هایی استفاده شود که مانع از گسترش نوسانات در حوالی جبهه موج شود. انتقا...
15 صفحه اولحل مسئله معکوس انتقال حرارت گذرا به کمک روش المان مرزی و الگوریتم ژنتیک
در این پایان نامه مسئله معکوس انتقال حرارت گذرای دو بعدی به منظور تخمین ضریب انتقال حرارت جابجایی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از ترکیب دو روش المانهای مرزی برای حل مسئله مستقیم و الگوریتم ژنتیک برای حل مسئله معکوس استفاده شده است. در روش مستقیم شرایط اولیه، خواص فیزیکی جسم، هندسه مسئله و شرایط مرزی معلوم هستند و هدف محاسبه ی توزیع دما در جسم است. در روش معکوس پارامتر h (ضریب انتقال حر...
15 صفحه اولتخمین پروفیل رسوب در لوله یک مبدل حرارتی با استفاده از روش انتقال حرارت معکوس گرادیان مزدوج با مساله الحاقی
یکی از عوامل مؤثر در کاهش راندمان مبدل حرارتی در طول دوره کارکرد رسوب است. رسوب به صورت یک لایه بر روی یک طرف یا هر دو طرف سطح انتقال حرارت قرار میگیرد و در اثر مقاومت حرارتی که از خود نشان میدهد باعث کاهش انتقال حرارت عبوری از سطح میشود. در نتیجه راندمان مبدل حرارتی را کاهش میدهد. بر همین اساس اندازه گیری رسوب از اهمیت فوق العادهای برخوردار است. با اندازه گیری دقیق رسوب و اطمینان از این که رسو...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023