تخمین شرایط مرزی حرارتی جریان ورودی و دیواره جسم در مسائل انتقال حرارت جابجایی اجباری گذرای معکوس درون یک هندسه دو بعدی

در این مقاله، یک روش تخمین پارامتر آنالیز معکوس به نظر تخمین شرایط مرزی حرارتی جریان ورودی و دیواره جسم در مسائل انتقال حرارت جابجایی اجباری گذرای معکوس دو بعدی مورد استفاده قار گرفته است. از معادلات غیر دائم ناویر – استوکس تراکم ناپذیر دو بعدی به فرم معادلات تابع چرخش – تابع جریان به همراه معادله غیر دائم انرژی بعنوان معادلات حاکم بر مسال مستقیم بکار گرفته شده اند. مساله مستقیم معادلات انتقال و دیگر معادلات دیفرانسیل جزیی مساله در یک سیستم مختصات کارتزین با استفاده از روش اختلاف محدود فاکتورگیری شده، به فرم دلتا و غیر صریح بیم و وارمینگ انجام می گیرد که ازگسسته سازی مرکزی برای جملات نفوذ و از گسسته سازی در بادسو برای جملات جابجایی استفاده شده است. روش عددی مورد بررسی جهت حل عددی معادله تابع جریان، روش اختلاف محدود مرکزی با الگوریتم تکرار و استفاده از ضریب تخفیف جهت پایداری حل عددی است . از یک دامنه محاسباتی همراه با تولید گره مناسب در ناحیه لایه مرزی استفاده شده است. از روش آنالیز معکوس به همراه الگوریتم های تخمین پارامتر فراگیر به منظور تخمین پارامترهای یک تابهع مجهول وابسته به زمان استفاده شده است. جهت حل مساله و هموارسازی پاسخ در تخمین پارامتر از روش لونبرگ – مارکوارت به الگوریتم تکرار جهت هموارسای پاسخ استفاده شده است. میدان درجه حرارت حاصل از حل عددی بدون خطای نرمال آن، بعنوان داده تجربی مورد نیاز در الگوریتم آنالیز معکوس استفاده شده است. جهت معتبرسازی و نشان دادن قابلیت فرمولاسیون معکوس فوق از دو مثال نمونه، تعیین و تخمین شرایط مرزی مجهول جریان ورودی و دیواره جسم از یک جریان ارام درون یک کانال، مورد بررسی قرار گرفته و با مقادیر واقعی انها مقایسه شده است.

Keywords:

آنالیز معکوس , روش تخمین پارامتر , انتقال حرارت جابجایی اجباری , فرمولاسیون تابع جریان و تابع چرخش , روش بیم و وارمینگ