مجتبی باغبان - دانشجوی دکترا، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
محمد باقر آیانی - استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

در این مطالعه با حل مساله انتقال گرمای معکوس، شار گرمایی سطحی گذرا در یک بافت زنده تعیین می­شود. خواص حرارتی بافت از قبیل رسانایی گرمایی، پرفیوژن خون و آهنگ متابولیسم به صورت تابعی از دما فرض شده­اند. در نتیجه مساله یک مساله انتقال گرمای معکوس غیر خطی محسوب می­شود. از مدل انتقال گرمای زیستی پنس به منظور مدلسازی رفتار حرارتی درون بافت استفاده شده است. از دو روش مجزای تخمین متوالی تابع و گرادیان مزدوج به همراه مساله الحاقی در تعیین شار گرمایی سطحی مجهول کمک گرفته شده است. با دو مثال دقت حل معکوس ارزیابی شده و مقایسه­ای بین جواب­های به­دست آمده از دو روش انجام پذیرفته است. نتایج بیان­گر دقت هر دو روش در تخمین شار گرمایی مجهول برای داده­های دقیق می­باشد. اثر خطای اندازه­گیری، حدس اولیه و مکان اندازه­گیری بر دقت حل معکوس مطالعه شده است. نتایج نشان می­دهد که حل معکوس از روش گرادیان مزدوج نسبت به روش ترتیبی قابل اعتمادتر است. در عین حال دقت هر دو روش با افزایش خطای اندازه­گیری کاهش می­یابد. مشاهده می­شود که شار گرمایی مجهول را می­توان با حدس اولیه­ی دلخواه تخمین زد. همچنین نتایج نشان دهنده حساسیت بیشتر روش گرادیان مزدوج به مکان اندازه­گیری دما است.

انتقال گرمای زیستی معکوس, روش تخمین متوالی تابع, روش گرادیان مزدوج, خواص متغیر, شار گرمایی سطحی گذرا