طراحی معکوس هندسه محفظه های تابشی دو بعدی با استفاده از روش های گرادیانی و تنظیم مجدد

در این تحقیق طراحی هندسه محفظه تابشی دو بعدی با سطوح پخشی-خاکستری و محیط شفاف بررسی می شود. هدف از طراحی بدست آوردن شکل محفظه تابشی با داشتن دما و شار حرارتی بر روی سطحی بنام سطح طراحی است. حل انتقال حرارت تابشی بر اساس روش تابش خالص انجام می شود و ضرایب دید توسط روش تارهای متقاطع هاتل بدست می آید. بدلیل تغییر هندسه و ایجاد شکل های غیر قابل پیش بینی برنامه محاسبه ضرایب دید باید توانایی محاسبه هر حالتی مانند وجود مانع بین اضلاع و تحدب در هندسه را داشته باشد. روش شیب مزدوج برای کمینه کردن تابع هدف مورد استفاده قرار می گیرد، که بر اساس مجموع مربعات تفاضل شار حرارتی مطلوب و شار حرارتی محاسبه شده بر روی سطح طراحی محاسبه می گردد و ماتریس حساسیت با استفاده از روش اختلاف محدود محاسبه می شود. در فرآیند طراحی ممکن است بهم ریختگی هندسی ایجاد شود. از اینرو، روش تنظیم مجدد برای بر طرف کردن چنین حالت هایی بکار گرفته شده است. فرآیند تنظیم مجدد شامل 3 بخش است: (1) یکنواخت کردن، (2) توزیع مجدد و (3) تقسیم بندی مجدد. مثال هایی برای نشان دادن کارایی و دقت این روش ارائه می گردد. نتایج نشان می دهد که روش طراحی مطرح شده در این تحقیق، بخوبی توانایی بهینه کردن هندسه محفظه تابشی را دارد.