|
|
Pokročilé metody pro inverzní úlohy vedení tepla
Komínek, Jan ; Čarnogurská, Mária (oponent) ; Hajduk,, Daniel (oponent) ; Raudenský, Miroslav (vedoucí práce)
Numerické simulace tepelných procesů jsou založeny na znalosti geometrie, materiálových vlastností, počátečních a okrajových podmínek. Masivnímu používání těchto simulací v hutním průmyslu (například pro simulaci tepelného zpracování oceli) brání neznámost přesných okrajových podmínek, které na rozdíl od ostatních vstupních parametrů obvykle není snadné určit. Protože pro většinu netriviálních procesů neexistují dostatečně přesné empirické vztahy, je nutné okrajové podmínky získávat experimentální cestou. Okrajové podmínky nejde měřit přímo. Proto jsou místo nich zaznamenávány podpovrchové teploty, které jsou pomocí inverzní úlohy vedení tepla přepočítány na hledané okrajové podmínky. Tato dizertační práce se zaměřuje na dva typy inverzních úloh, které jsou stávajícími metodami špatně řešitelné. Prvním typem jsou úlohy, ve kterých dochází k prudkým (téměř skokovým) nárůstům/poklesům hodnoty okrajové podmínky. Pro tento typ úloh jsou v práci navrženy a srovnávány dva nové přístupy. Druhým typem úlohy je nestacionárně nehomogenní chlazení. Pro tento případ jsou vyvinuty tři nové metody, které jsou aplikovány na případ vodního chlazení svislého povrchu hliníkového vzorku. Základní vlastností popisovaného případu je nehomogenita chlazení. Část povrchu je intenzivně chlazena stékající vodou na rozdíl od druhé části povrchu, který je chlazen jen s malou intenzitou, protože je od přímého kontaktu s vodou chráněn parní vrstvou (Leidenfrostův efekt). Rozložení těchto dvou částí je navíc nestacionární (v průběhu experimentu se mění). Nově vyvinuté metody jsou vzájemně porovnávány.
|
|
|
Vývoj inverzní sub-doménové metody pro výpočet okrajových podmínek vedení tepla
Hřibová, Veronika ; Klimeš, Lubomír (oponent) ; Pohanka, Michal (vedoucí práce)
V technické praxi je velmi důležité vyvíjet výpočetně efektivní a zároveň přesné a stabilní numerické metody pro řešení úloh přenosu tepla a hmoty. Tato práce se zaměřuje na inverzní úlohu vedení tepla, která je potřebná k výpočtům okrajových podmínek (teploty, tepelného toku nebo součinitele přenosu tepla). V dnešní době jsou k výpočtu inverzní úlohy používané sekvenční metoda a metoda pro výpočet celé domény. V této diplomové práci je vyvinut nový přístup k inverzní úloze, tzv. sub-doménová metoda, ve které dochází k vyzdvižení výhod a naopak potlačení nevýhod obou známých metod. Součástí práce je i testování všech zmíněných přístupů k inverzní úloze na vygenerovaných datech a datech z reálných experimentů. Dále je tato nová metoda porovnávána s oběma známými metodami, a to jak vzhledem k přesnosti výsledků, tak i vzhledem k výpočtové náročnosti.
|
|
|
Pokročilé metody pro inverzní úlohy vedení tepla
Komínek, Jan ; Čarnogurská, Mária (oponent) ; Hajduk,, Daniel (oponent) ; Raudenský, Miroslav (vedoucí práce)
Numerické simulace tepelných procesů jsou založeny na znalosti geometrie, materiálových vlastností, počátečních a okrajových podmínek. Masivnímu používání těchto simulací v hutním průmyslu (například pro simulaci tepelného zpracování oceli) brání neznámost přesných okrajových podmínek, které na rozdíl od ostatních vstupních parametrů obvykle není snadné určit. Protože pro většinu netriviálních procesů neexistují dostatečně přesné empirické vztahy, je nutné okrajové podmínky získávat experimentální cestou. Okrajové podmínky nejde měřit přímo. Proto jsou místo nich zaznamenávány podpovrchové teploty, které jsou pomocí inverzní úlohy vedení tepla přepočítány na hledané okrajové podmínky. Tato dizertační práce se zaměřuje na dva typy inverzních úloh, které jsou stávajícími metodami špatně řešitelné. Prvním typem jsou úlohy, ve kterých dochází k prudkým (téměř skokovým) nárůstům/poklesům hodnoty okrajové podmínky. Pro tento typ úloh jsou v práci navrženy a srovnávány dva nové přístupy. Druhým typem úlohy je nestacionárně nehomogenní chlazení. Pro tento případ jsou vyvinuty tři nové metody, které jsou aplikovány na případ vodního chlazení svislého povrchu hliníkového vzorku. Základní vlastností popisovaného případu je nehomogenita chlazení. Část povrchu je intenzivně chlazena stékající vodou na rozdíl od druhé části povrchu, který je chlazen jen s malou intenzitou, protože je od přímého kontaktu s vodou chráněn parní vrstvou (Leidenfrostův efekt). Rozložení těchto dvou částí je navíc nestacionární (v průběhu experimentu se mění). Nově vyvinuté metody jsou vzájemně porovnávány.
|
|
|
Vývoj inverzní sub-doménové metody pro výpočet okrajových podmínek vedení tepla
Hřibová, Veronika ; Klimeš, Lubomír (oponent) ; Pohanka, Michal (vedoucí práce)
V technické praxi je velmi důležité vyvíjet výpočetně efektivní a zároveň přesné a stabilní numerické metody pro řešení úloh přenosu tepla a hmoty. Tato práce se zaměřuje na inverzní úlohu vedení tepla, která je potřebná k výpočtům okrajových podmínek (teploty, tepelného toku nebo součinitele přenosu tepla). V dnešní době jsou k výpočtu inverzní úlohy používané sekvenční metoda a metoda pro výpočet celé domény. V této diplomové práci je vyvinut nový přístup k inverzní úloze, tzv. sub-doménová metoda, ve které dochází k vyzdvižení výhod a naopak potlačení nevýhod obou známých metod. Součástí práce je i testování všech zmíněných přístupů k inverzní úloze na vygenerovaných datech a datech z reálných experimentů. Dále je tato nová metoda porovnávána s oběma známými metodami, a to jak vzhledem k přesnosti výsledků, tak i vzhledem k výpočtové náročnosti.
|
host ::
RSS.