تخمین شار حرارتی مرزی در انجماد آلیاژها با استفاده از روش انتقال حرارت معکوس

در این مقاله به بررسی مساله انتقال حرارت معکوس گذرا برای انجماد آلیاژها پرداخته شده است. معادلات حاکم بر مساله فوق، غیر خطی بوده و وجود دو مرز متحرک بین سه ناحیه جامد، میانی 1 و مایع، حل مساله را پیچیده می کند. فرمول بندی آنتالپی برای بیان معادلات حاکم بر انجماد برای سه فاز مختلف استفاده شده است. روش گرادیان مزدوج به همراه مساله الحاقی جهت حل معکوس اینمساله بکار گرفته شده اند. ابتدا یک شار حرارتی وابسته به زمان با شکل معلوم به عنوان شرایط مرزی برای مساله مستقیم در نظر گرفته شده و تاریخچه زمانی دما در دو نقطه مختلف (مکان حسگر) ثبت می شوند. سپسبه کمک این دماهای ثبت شده و با استفاده از روش معکوس فوق، شار حرارتی وابسته به زمان تخمین زده می شود. نتایج بدست آمده نشان می دهد که روش پیشنهاد شده دارایدقت بسیار مطلوبی جهت تخمین شار حرارتی و همچنین موقعیت سطوح مشترک داراست. به منظور تعیین اعتبار روش، اشکال مختلف شار حرارتی مورد آزمایش قرار گرفته و نتایج بدست آمدهاعتبار روش فوق را برای تمامی حالات تایید می کنند. همچنین اثر موقعیت قرار گرفتن حسگرها در طول قالب و اغتشاش در داداه های اولیه نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت معکوس ، انجماد ، گرادیان مزدوج ، مساله الحاقی