تخمين ضريب جذب وابسته به دما در يك مسيله معكوس هدايت- تشعشع در محيط غيرشفاف

Inverse Radiation-Conduction Problem of Estimation of Temperature-Dependent Absorption Coefficient in Participating Media

در مقاله حاضر به حل معكوس مسيله انتقال حرارت هدايت- تشعشع در يك محفظه دوبعدي با محيط غيرشفاف، جاذب، صادر كننده و با پراكندگي ايزوتروپيك پرداخته شده تا به كمك آن، ضريب جذب محيط به صورت تابعي از دماي محيط تعيين شود. حل مستقيم معادله انتقال حرارت تشعشعي به كمك روش مختصات مجزا، S_4 و روش حجم محدود انجام شده است. معادله انرژي نيز با روش حجم محدود گسسته شده است. از روش تركيبي الگوريتم ژنتيك- گراديان مزدوج در حل مسيله استفاده شده است. به منظور بررسي دقت حل، چهار توزيع ارايه و اثر خطاي محاسباتي بر دقت حل مسيله، بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد كه الگوريتم در تخمين پارامترهاي مجهول حتي با وجود خطاي اندازه گيري، توانا مي باشد. با اين وجود، مشاهده شد كه افزايش خطاي محاسباتي، سبب كاهش دقت مسيله در تخمين ضريب جذب محيط مي شود.

In this paper, an inverse analysis is performed for estimation of temperature-dependent absorption coefficient in a two-dimensional absorbing, emitting and isotropically scattering medium. The finite volume method has been adopted as the numerical technique. The S_4 method is employed to solve the radiative transfer equation. The inverse problem is solved by using a combined method of genetic algorithm and conjugate gradient. The accuracy of the presented method for solving the inverse radiation problem is checked by using four examples. The effect of the measurement errors on the accuracy of the inverse analysis is also investigated. The results show that the algorithm can estimate the unknown absorption coefficient when the measurement errors are neglected. Also it is found that increasing the measurement error decreases the accuracy of estimation of temperature-dependent absorption coefficient.