تخمین ضریب انتقال حرارت هدایتی به روش انتقال حرارت معکوس

در این رساله، ضریب هدایت حرارتی متغیر با مکان در یک تیغه فلزی به روش معکوس حرارتی تخمین زده شده است. ماده مورد بحث می تواند یک ماده ناهمگن باشد. بنابراین ضریب هدایت حرارتی تابع مکان بوده و تغییرات مکانی ضریب هدایت حرارتی در معادلات حاکم لحاظ شده است. معادلات حاکم بر مسئله‏، معادله انتقال حرارت هدایتی ناپایا (یک بعدی-دو بعدی) می باشد. در روش حرارتی معکوس‏، با استفاده از اندازه گیری های زمانی دمادر محل حسگرها‏، ومحاسبه تابع حساسیت‏، به تخمین تابع هدف (ضریب هدایت حرارتی محلی) پرداخته شده است. حسگرها می توانند روی دیواره فعال و یا دیواره غیر فعال قرار داده شود. خطای جذر میانگین مربعات و خطای مجموع حداقل مربعات نیز در محاسبات لحاظ شده است. این مساله دارای کاربرد صنعتی فراوان‏، از جمله تخمین نقاط دارای ایراد (به دلیل پروسه ساخت) در ماده است. همچنین اهمیت زیادی در عیب یابی قطعات ریخته گری شده دارد. فرض بر این است که دما با استفاده از عکس برداری حرارتی قابل دسترس و اندازه گیری بوده و از مقادیر دمای اندازه گیری شده برای تخمین ضریب هدایت حرارتی استفاده می شود. روش گرادیان مزدوج به عنوان یک روش معکوس حرارتی برای بهینه سازی تابع هدف به کار گرفته شده است. این روش برای بهینه سازی بسیاری از مسائل مهندسی مورد استفاده قرار گرفته و دارای دقت قابل قبولی می باشد. برای سنجش کارائی روش معکوس، ضریب هدایت حرارتی به صورت توابع درجه دو و مثلثی تخمین زده شده است. روش معکوس نظیر به صورت یک برنامه کامپیوتری پیاده سازی شده است. نتایج به دست آمده از روش معکوس با مقادیر واقعی نیز مقایسه شده و در مورد صحت نتایج بحث شده است. باتوجه به بررسی مقالات و گزارشات موجود‏، تخمین ضریب هدایت حرارتی به عنوان یک تابع محلی و در یک صفحه غیر همگن دو بعدی‏، کار جدیدی در مباحث انتقال حرارت معکوس است.