مدل کلاسیک بیضوی (فوریه ای) برای انتقال گرمای رسانشی که کاربردهای فراوانی در موارد مختلف دارد، سرعت پخش گرما در اجسام را بینهایت در نظر می گیرد. از سوی دیگر در بسیاری از کاربردهای صنعتی و به ویژه پزشکی، مدل هذلولوی (غیرفوریه ای) که سرعت محدود برای انتشار حرارت در نظر می گیرد، به واقعیت نزدیک تر است. یکی از مهم ترین مباحث مرتبط با انتقال حرارت غیرفوریه ای، کنترل دما در نقاط مختلف اجسامی است که معادلات انتقال حرارت هدایتی در آنها از نوع هذلولوی است در صورتیکه شرایط مرزی (شار حرارتی یا توزیع درجه حرارت) در سطح بهطور کامل و بهصورت تابعی از زمان و مکان شناخته شده باشند، آنگاه با حل معادله هدایت حرارتی توزیع دمادر داخل جسم تعیین خواهد شد. این یک مسئله خوش وضع (well-posed) است.اما بسیاری از موارد عملی مسائل انتقال حرارت، بهدلیل نامشخص بودن شرایط مرزی مسئله، معادله حرارتی قابل حل نیست. مسایل بدخیم(ill-posed) را می توان با روش آنالیز معکوس (ihcp)حل نمود. یکروشبرایحلمسائلهدایتگرماییمعکوسبدست آوردن شارحرارتسطحیوتابعحرارتازتغییردرجهحرارتدرداخلیکجامد می باشد.در این پایان نامه، ابتدا با استفاده از یک شار حرارتی معلوم در یکی از مرزهای جسم، اعتبار روش گرادیان مزدوج استفاده شده تایید و سپس با استفاده از این روش شار حرارتی که منجر به توزیع دمای مطلوب داخل جسم می شود، تخمین زده خواهد شد.اساس روش cgm بر مبنای کمینه کردن مجموع مربعات تفاضل دمای محاسبه شده و دمای اندازه گیری شده در روی سطح جسم است. جهت داشتن مقادیر درجه حرارت تجربی برای حل مسئله معکوس از مقادیر میدان درجه حرارت محاسباتی با اضافه نمودن یک تابع توزیع نرمال خطا استفاده شده است. ثابت می شود این روشبخصوص درزمانیکهاندازهگیریمستقیمازشارحرارتسطحیودرجهحرارت بنا به دلایل مختلف دشواراست، بسیارمفیدوقدرتمند می باشد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که روش استفاده شده قابلیت کنترل دمای مطلوب را حتی با وجود اغتشاش در داده های ورودی دارد.

لوله های حرارتی حلقه شده نوعی مبدل حرارتی منفعل بدون وسیله متحرک مکانیکی است، که برای انتقال حرارت در شارهای متوسط با کمترین هزینه اولیه و بیشترین کارایی در کمترین فضا، بسیار مناسب هستند. در این پژوهش به بررسی تجربی کارایی لوله های حرارتی حلقه شده در مبدل های گرمایی پرداخته شده است. لوله حرارتی حلقه شده متشکل از لوله هایی با قطر کم که بعد از تخلیه هوای درون آن قسمت تبخیر کننده را از سیال عامل به طور نسبی پر می کنند. بر خلاف نوع متعارف که لوله های آن دارای فتیله در تمامی قسمت ها می باشند، این لوله های حرارتی در قسمت تبخیر کننده فقط دارای فتیله هستند. مدل بکار رفته در این لوله ها به این شکل است که از یک حلقه شکل گرفته اند و در قسمت بالا چگالنده و قسمت پایین تبخیر کننده قرار دارد و رابط بین این دو قسمت لوله های عایقی با قطر باریک می باشند. شار حرارتی مورد نیاز توسط مشعل(دود گرم) تامین شده است. هوای گرم بوسیله فن مکنده به داخل کانال قسمت تبخیر کننده هدایت می شود، همچنین برای خنک کاری از یک فن دمنده برای هدایت هوای سرد به کانال قسمت چگالنده استفاده شده است. و همچنین در این سیستم از سیال عامل آب خالص استفاده شده و جنس سازه و لوله ها از مس با درصد خلوص بالا می باشد. فتیله قسمت تبخیر کننده با استفاده از تکنولوژی متالوژی پودر، از جنس مس ساخته شده است، و همچنین همین آزمایشات در حالت عدم حضور فتیله مورد بررسی قرار گرفت و مقایسه ای بین دو حالت صورت گرفته است. در این پژوهش دبی جرمی هوا سرد ثابت در نظر گرفته شده و اثرات تغییر دبی جرمی دود گرم و همچنین افزایش دمای ورودی دود گرم بر روی عملکرد سیستم مورد بررسی قرار گرفت و تحلیل دمایی آن انجام شد. نتایج نشان می دهد که افزایش دبی هوای گرم باعث کاهش اختلاف دمای ورودی و خروجی کانال دود گرم می شود و از طرفی دیگر افزایش دمای دود گرم ورودی باعث افزایش اختلاف دمای ورودی و خروجی هر دو مجرا می شود. افزایش دبی جرمی دود گرم باعث کاهش راندمان انرژی سیستم خواهد شد، اما افزایش دمای سیستم الزاما افزایش راندمان را در پی ندارد. همچنین موضوع مهمی که در حالت عدم حضور فتیله رخ میدهد پایین بودن زمان راه اندازی سیستم است، یعنی مدت زمان پیش گرمایش سیستم خیلی طولانی می باشد، و همچنین مشخص است که نسبت به حالت سیستم در حضور فتیله راندمان پایین تری وجود دارد. بدلیل اینکه اتلاف حرارتی بیشتری داریم و سیستم بدلیل کم بودن سطح انتقال حرارت و پایین بودن موئینگی گرمای کمتری از سیستم دریافت می کند. داده های گرفته شده نشان از آن دارند که راندمان سیستم تا زمانی که سرعت دود گرم ورودی به بخش تبخیر کننده به 3/3متر بر ثانیه می رسد با شیب ملایمی رو به کاهش است و از این سرعت به بعد با شیب تندتری راندمان کاهش می یابد، و در برخی از سرعت ها و در توان های خاصی با افت شدید راندمان مواجه شده است.