پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 7 |
| تعداد شماره‌ها | 399 |
| تعداد مقالات | 5,380 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,164,316 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,783,391 |
تخمین همزمان خواص ترموفیزیکی و ضرایب انتقال‌حرارت جابجایی یک اتاق نمونه در تهران در یک مساله محاسبه بار حرارتی-برودتی معکوس | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 14، دوره 49، شماره 1، اردیبهشت 1396، صفحه 147-160 اصل مقاله (4.17 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2016.766 | ||
| نویسندگان | ||
| زهرا پولایی موزیرجی1؛ عزیز عظیمی* 2؛ سیامک کاظم زاده حنانی3؛ محمد نجفی4 | ||
| 1دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد دماوند، دماوند، ایران | ||
| 2دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اهواز، اهواز، ایران | ||
| 3دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران | ||
| 4استادیار مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله، خواص ترموفیزیکی و ضرایب انتقال‌حرارت جابجایی یک اتاق نمونه در تهران، در یک مساله محاسبه بار حرارتی-برودتی معکوس بطور جداگانه و همزمان تخمین زده شده‌اند. در این راستا، ابتدا مدل‌سازی حرارتی اتاق جهت محاسبه بار حرارتی-برودتی آن بعنوان مساله مستقیم با فرض اینکه خواص ترموفیزیکی و شرایط مرزی معلوم هستند، انجام گرفته‌است. معادلات حاکم بر این مساله، معادلات هدایت حرارتی گذرا در دیوارها به همراه شرایط مرزی ترکیبی جابجایی و تشعشع با در نظر گرفتن تشعشع بین سطوح داخلی دیوارهای اتاق و همچنین مدل توده‌ای برای بقای انرژی فضای اتاق هستند. برای حل عددی این معادلات از روش حجم محدود و همچنین برای حل عددی معادلات مربوط به مدل توده‌ای فضا و ضرایب حساسیت از روش گسسته‌سازی تفاضل محدود پسرو استفاده شده‌است. سپس از روش تخمین پارامتر گرادیان مزدوج برای تعیین پارامترهای مجهول ضریب انتقال‌حرارت هدایت، ظرفیت حرارت کلی، و ضرایب انتقال‌حرارت جابجایی داخلی و خارجی با استفاده از مقادیر تجربی شبیه‌سازی‌شده با/بدون اغتشاش انجام پذیرفته‌است. نتایج نشان می‌دهند که تخمین جداگانه و همزمان پارامترهای موثر بر بار حرارتی-برودتی و مصرف انرژی ساختمان با استفاده از روش تخمین پارامتر گرادیان مزدوج قابل حصول می‌باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تخمین همزمان؛ روش گرادیان مزدوج؛ آنالیز معکوس؛ تخمین شرایط مرزی؛ بار حرارتی ساختمان | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Simultaneous estimation of thermophysical properties and convective boundary conditions of a sample room in Tehran using inverse analysis | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Z. Poolaei Moziraji1؛ A. Azimi2؛ S. Kazemzadeh Hannani3؛ | ||
| 1Mechanical Engineering Department, Damavand Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| 2Mechanical Engineering Department, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran | ||
| 3Mechanical Engineering Department, Sharif University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In this paper, the thermophysical properties and convective heat transfer coefficients of a sample room in Tehran have been estimated separately and simultaneously in an inverse heating-cooling calculation problem. So at first the thermal modeling of the room has been performed as a direct problem. In the direct problem, it is assumed that the thermophysical properties and boundary conditions are known. The governing equations for this problem are transient heat conduction equations in the walls with the combined convection and radiation boundary conditions and the consideration of radiation among the room internal walls’ surface, and also bulk model for energy conservation in the room. To solve numerically these equations, finite volume method has been employed. In addition, to discretize the equation of bulk model and sensitivity coefficients, a backward finite difference method has been used. Then, the parameter estimation technique based on conjugate gradient method has been used for the estimation of the unknown parameters including conductive heat transfer coefficient, volumetric heat capacity, and internal and external convective heat transfer coefficients by with/without noise in measured values. The results show that separate and simultaneous estimations of the parameters that affect the building energy and thermal load of the room are available using the parameter version of conjugate gradient method. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Simultaneous Estimation, Conjugate Gradient Method, Inverse Analysis, Boundary Conditions Estimation, Building Thermal Load | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] ASHRAE handbook of fundamentals, "American Society of Heating Refrigeration and Air Conditioning Engineers", Atlanta, USA, 1997. [2] Stephenson, D. G. and G. P. Mitalas, "Cooling load calculations by thermal response factor method", ASHRAE Transactions, 73.1 (1967): 509-515. [3] Baoping, X. U., F. U. Lin and D. Hongfa, "Dynamic simulation of space heating systems with radiators controlled by TRV sibuildings", Journal of Energy and Buildings, 40 (2008): 1755-1764. [4] Tzivanidis, C., K. A. Antonopoulos and F. Gioti, "Numerical simulation of cooling energy consumption in connection with thermostat operation mode and comfort requirements for the Athens buildings", Journal of Aplied Energy, 88 (2011): 2871-2884. [5] De Carli, M., M. Scarpa, R. Tomasi, A. Zarrella, "A numerical model for the thermal balance of rooms equipped with radiant systems", Journal of Building and Environment, 57 (2012): 126-144. [6] Lee, H. L. and Y. C. Yang, "Function estimation in predicting time-dependent heat flux of an annular fin", Journal of Thermal stresses, 26 (2003): 799-813. [7] Dantas, L. B. and H. R. B. Orlande, "A function estimation approach for determining temperature-dependent thermo-physical properties", Journal of Inverse Problem Engineering, 3 (1996): 261-279. [8] Alifanov, O.M., "Inverse Heat Transfer Problems", Springer, Berlin, 1994. [9] Ozisik, M. N. and H. R. B. Orlande, "Inverse Heat Transfer Fundamentals and Application", Taylor & Francis, New York, 2000. [10] Sawaf, B., M. N. Ozisik, "An inverse analysis to estimate linearly temperature dependent thermal conductivity components and heat capacity of an orthotropic medium",International Journal of Heat and Mass Transfer, 38 (1995): 3005-3010, . [11] Huang, Ch. H., J. Yan, "An inverse problem in simultaneously measuring temperature-dependent thermal conductivity and heat capacity", International Journal of Heat and Mass Transfer, 38 (1995): 3433-3441. [12] Kakaee, A. H. and B. Farhanieh, "Investigating the effect of different conventional regularization methods on convergence in moving boundary inverse heat conduction problems", Journal of Scientia Iranica, 11.1&2 (2004): 104-113. [13] Behbahani-nia, A. and F. Kowsary, "A dual reciprocity BE-based sequential function specification solution method for inverse heat conduction problems", International Journal of Heat and Mass Transfer, 47 (2004): 1247-1255. [14] Azimi, A., S. Kazemzadeh Hannani and B. Farhanieh, "Structured multi-block grids solution of two-dimensional transient inverse heat conduction problems in Cartesian Coordinates System", Journal of Numerical Heat Transfer, Part B: Fundamentals, 48 (2005): 571-590. [15] Feng, Li. and N. Jianlei, "An inverse approach for estimating the initial distribution of volatile organic compounds in dry building material", Journal of Atmospheric Environment, 39 (2005): 1447-1455. [16] Imani, Gh. R., M. Maerefat, F. Kowsary, A. R. Zolfaghari, "Using inverse method for the design of a residential room according to creating thermal relaxation conditions",Journal of Sharif, 26-3.1 (2010): 3-10, (In Persian). [17] Kowsary, F. and M. Nazari, "Analysis of thermal nonequilibrium inverse heat transfer in a porous channel", Journal of Numerical Heat Transfer, Part A: Applications,57.1 (2010): 54-68. [18] Nazari, M., S. D. Farahani and F. Kowsary, "Comparison of the mollification and wavelet prefiltering of temperature data in an ill-posed inverse heat conduction problem, application: thermal non-equilibrium porous medium",Journal of Heat Transfer ngineering, 33.8 (2012): 704-711. [19] Hematyan, M. R. and Gk. Karami, “Two types of heat conduction problems by inverse boundary element method”, J. Amirkabir Mechanical Engineering, 46(2001): 189-201, (In Persain). [20] Azimi, A., H. S. Kazemzadeh and B. Farhanieh, “Estimation of Wall Boundary and Inflow Conditions in Inverse Unsteady Forced Convective Heat Transfer in a 2-D Geometry”, The 16th Mechanical Engineering Annal Confrerence (ISME16), Kerman, Iran, 2008 (In Persain). [21] Payan, S., S. S. M. Hosseini, H. Ajam and O. Sepahi, “Boundary Inverse Design of 2-D Chambers with Free Convective and Radative Heat Transfers”, The 16th Mechanical Engineering Annal Confrerence (ISME16),Kerman, Iran, 2008 (In Persain). [22] Nazari, M. and F. Kosari, “Inverse Conduction Heat Transfer in a Channel Filled with Porous Material under Local Thermal Non-Equilibrium Condition”, J. Amirkabir Mechanical Engineering, 41.2 (2009): 29-36, (In Persain). [23] Payan, S. and S. S. M. Hosseini, “Boundary Inverse Design of 2-D Chambers with Forced Convective and Radative Heat Transfers”, The 17th Mechanical Engineering Annal Confrerence (ISME17), Tehran, Iran, 2009 (In Persain). [24] Daneshgar, E. and A. Azimi, “Calculation of the Power of Gasous Polutant Source in a Room using Inverse Analysis”, The 15th Fluid Dynamics Annal Confrerence (FD2013), Bandar Abbas, Iran, 2013 (In Persain). [25] Azimi, A., P. Goudarzi and Sh. Gholami, “Contact Boundary Condition Estimation in Fractional Non-Fourier Heat Conduction Problem Using Conjugate Gradient Method without/with Adjoint Problem”, J. Modares Mechanical Engineering, 14.6 (2014): 22-28, (In Persain). [26] Duffie, J. A. and W. A. Beckman, "Solar engineering of thermal processes", 2nd Edition, John Wiley & Sons, 1980. [27] Tuomaala, P., "Implementation and evaluation of air flow and heat transfer routines for building simulation tools", VTT Publcations, 2002. [28] Beck, J. V., B. Blackwell and C. R. St. Clair, "Inverse heat conduction: ill-posed problems", John Wiley, New York, 1985. [29] Climatologically Research Institute, Iran Meteorological Organization. <http://www.irimo.ir>. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,330 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,705 |
||
