Estimation of the Strength of the Time-dependent Heat Source Using Temperature Distribution at a Point in a Three Layer System

در اين مقاله روش گراديان مزدوج همراه با مساله الحاقي به كار گرفته مي شود تا حل مساله معكوس هدايت حرارتي و تخمين قوت منبع حرارتي تابع زمان با استفاده از توزيع درجه حرارت در يك نقطه در يك سيستم سه لايه به دست آيد. همچنين اثر داده هاي پارازيتي در حل نهايي مورد بررسي قرار مي گيرد. حل عددي معادلات حاكم با به كار گيري روش تفاضل محدود به دست مي آيد. براي حل اين مساله از روش دستگاه مختصات عمومي استفاده مي شود. مساله هدايت حرارتي معكوس تخمين قوت منبع حرارتي گذرا در داخل يك ناحيه غير منظم در نظر گرفته مي شود. اين ناحيه غير منظم در محدوده فيزيكي به يك شكل مستطيلي در محدوده محاسباتي تبديل داده مي شود. اين فرموله كردن به صورت عمومي بوده و مي تواند براي حل مسايل معكوس هدايت حرارتي در هر محدوده قابل تبديل به يك مستطيل مورد استفاده قرار گيرد. نتايج به دست آمده براي چند مثال انتخابي نشان دهنده دقت خوب از روش مورد استفاده مي باشد. اين نتايج حتي براي داده هاي شامل پارازيت نيز داراي پايداري خوبي مي باشد.

In this paper, the conjugate gradient method coupled with adjoint problem is used in order to solve the inverse heat conduction problem and estimation of the strength of the time- dependent heat source using the temperature distribution at a point in a three layer system. Also, the effect of noisy data on final solution is studied. The numerical solution of the governing equations is obtained by employing a finite-difference technique. For solving this problem, the general coordinate method is used. We solve the inverse heat conduction problem of estimating the strength of the transient heat source, inside an irregular region. The irregular region in the physical domain (r, z) is transformed into a rectangle in the computational domain . The present formulation is general and can be applied to the solution of inverse heat conduction problems inside any region that can be mapped into a rectangle. The obtained results for few selected examples show the good accuracy of the presented method. In addition, the solutions have good stability even if the input data includes noise.