Дифференциально-разностная модель теплопереноса в твердых телах с использованием метода параметрической идентификации

Пилипенко Николай Васильевич, Колодийчук Павел Андреевич, Заричняк Юрий Петрович

doi:10.17586/2226-1494-2022-22-6-1237-1240

2022 , ТОМ 22, НОМЕР 6 ( ноябрь-декабрь )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

doi: 10.17586/2226-1494-2022-22-6-1237-1240

УДК 536.6

Дифференциально-разностная модель теплопереноса в твердых телах с использованием метода параметрической идентификации

Пилипенко Н.В., Колодийчук П.А., Заричняк Ю.П.

Читать статью полностью

Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:

Пилипенко Н.В., Колодийчук П.А., Заричняк Ю.П. Дифференциально-разностная модель теплопереноса в твердых телах с использованием метода параметрической идентификации // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2022. Т. 22, № 6. С. 1237–1240. doi:10.17586/2226-1494-2022-22-6-1237-1240

Аннотация

Рассмотрена задача параметрической идентификации дифференциально-разностной модели процесса теплопереноса в сферическом теле. При разработке модели использован оригинальный расширенный фильтр Калмана, который позволяет учесть зависимость теплофизических свойств исследуемого объекта от температуры. Постановка задачи и полученное решение дают возможность учитывать различный характер внешнего теплового воздействия и процессы, происходящие внутри тел, в особенности при фазовых переходах в системах тел. Продемонстрировано хорошее совпадение результатов параметрической идентификации и численного моделирования с использованием программного пакета «Ansys». Показано, что предложенный в работе метод позволяет определять не только температуру в разных точках объекта, но и восстанавливать нестационарный тепловой поток на границе объекта, а также уточнять его теплофизические свойства. Рассмотренный метод параметрической идентификации дифференциально-разностной модели теплопереноса может найти применение при определении эффективности аккумуляторов тепловой энергии.

Ключевые слова: дифференциально-разностная модель, сферическое тело, сферическая симметрия, фильтр Калмана, параметрическая идентификация, теплометрия

Список литературы

Пилипенко Н.В., Заричняк Ю.П., Иванов В.А., Халявин А.М. Параметрическая идентификация дифференциально-разностных моделей теплопереноса в одномерных телах на основе алгоритмов фильтра Калмана // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 4. С. 584–588. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2020-20-4-584-588
Кириллов К.В., Пилипенко Н.В. Алгоритмы программ для решения прямых и обратных задач теплопроводности при использовании дифференциально-разностных моделей // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. 2010. № 5(69). С. 106–110.
Пилипенко Н.В. Неопределенность восстановления нестационарного теплового потока путем параметрической идентификации дифференциально-разностных моделей теплопереноса // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2017. Т. 60. № 7. С. 664–671. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2017-60-7-664-671
Pilipenko N.V., Gladskih D.A. Determination of the heat losses of buildings and structures by solving inverse heat conduction problems // Measurement Techniques. 2014. V. 57. N 2. P. 181–186. https://doi.org/10.1007/s11018-014-0427-y
Сиваков И.А., Пилипенко Н.В. Применение фильтра Калмана при восстановлении плотности теплового потока на поверхности объекта исследования в импульсной аэродинамической трубе // Сборник докладов IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Информационные технологии в науке, образовании и экономике». 2012. С. 55–58.
Пилипенко Н.В. Динамические характеристики различных типов приемников тепловых потоков на основе дифференциально-разностных моделей теплопереноса // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. 2009. № 3(61). С. 52–58.
Пилипенко Н.В. Неопределенность измерения нестационарной температуры поверхности массивных тел // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2016. Т. 59. № 9. С. 767–772. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2016-59-9-767-772
Пилипенко Н.В. Использование расширенного фильтра Калмана в нестационарной теплометрии при решении обратных задач теплопроводности // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2019. Т. 62. № 3. С. 212–217. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2019-62-3-212-217
Bosholm F., López-Navarro A., Gamarra M., Corberán J.M., Payá J. Reproducibility of solidification and melting processes in a latent heat thermal storage tank // International Journal of Refrigeration. 2016. V. 62. P. 85–96. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2015.10.016
Sharma A., Tyagi V.V., Chen C.R., Buddhi D. Review on thermal energy storage with phase change materials and applications // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2009. V. 13. N 2. P. 318–345. https://doi.org/10.1016/j.rser.2007.10.005

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License