Параметрическая идентификация дифференциально-разностных моделей нестационарного теплопереноса в многосоставных телах

• Автор: Гладских, Дмитрий Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛОПЕРЕНОСА В МНОГОСОСТАВНЫХ ТЕЛАХ
1.1 Методы моделирования тегтлопереноса в многосоставных телах
1.1 Л Общие сведения
1.1.2 Модели в форме дифференциального уравнения теплопроводности. Аналитические методы решения ПЗТ
1.1.3 Электротепловая аналогия
1.1.4 Дискретные модели и численные методы решения ПЗТ
1.1.5 Дифференциально-разностные модели теплопереноса. Численноалгоритмические методы решения ПЗТ
1.2 Обзор экстремальных методов решения обратных задач
1.3 Постановка целей и задач исследования
1.3.1 Обзор метода параметрической идентификации
1.3.2 Использование цифрового фильтра Калмана
Выводы к главе
2 ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-РАЗНОСТНЫЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ТЕПЛОПЕРЕНОСА В МНОГОСОСТАВНЫХ ТЕЛАХ. РЕШЕНИЕ ПРЯМЫХ И ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
2.1 Дифференциально-разностная модель
2.1.1 Описание тепловой системы в пространстве состояний
2.1.2 Тепловые и математические модели одномерных массивных тел: «однородная стенка», «многослойная стенка», «полуограниченное тело»
2.2 Численное решение прямой задачи теплопроводности для системы в
пространстве состояний
2.2.1 Решение прямой задачи теплопроводности
2.2.2 Оценка погрешности решения прямой задачи теплопроводности
2.3 Анализ во временной области
2.4 Анализ в частотной области
2.5 Решение обратной задачи теплопроводности
2.5.1 Метод параметрической идентификации с использованием цифрового фильтра Калмана по искомым параметрам
2.5.2 Восстановление граничных условий
2.5.3 Алгоритм решения граничной ОЗТ
2.5.4 Восстановление теплофизических характеристик
2.5.5 Одновременное восстановление теплофизических характеристик и граничных условий
2.6 Математическое моделирование решения ОЗТ
2.6.1 Восстановление граничных условий
2.6.2 Восстановление теплофизических характеристик
2.6.3 Восстановление теплопроводности с одновременным уточнением граничных условий
2.7 Выводы к главе
3 ОЦЕНКА МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ РЕШЕНИЯ ПРЯМОЙ И ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
3.1 Постановка задачи исследований
3.2 Составляющие методической погрешности определения искомых
параметров
3.2.1 Погрешности измерения граничных условий и погрешности, вызванные неоднородностью измерительной среды
3.2.2 Погрешность параметрической идентификации
3.3 Совместные доверительные области оценок искомых параметров
■3.4 Совместные доверительные интервалы оценок искомых параметров
3.5 Оптимальное планирование экспериментов при решении коэффициентных, граничных и комбинированных ОЗТ
3.6 Оптимальное планирование параметрической идентификации ДРМ
3.7 Выводы к главе
4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
4.1 Методы определения теплового сопротивления ограждающих конструкций

4.1.1 Методика измерения сопротивления теплопередаче с помощью тепломера в натурных условиях
4.1.2 Методика измерения сопротивления теплопередаче калориметрическим методом в натурных условиях
4.1.3 Стационарный метод расчета сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
4.1.4 Нестационарные методы расчета сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
4.2 Использование алгоритма параметрической идентификации ДРМ для определения теплофизических характеристик ограждающих конструкций зданий

а) б) в)
Рис.5 Принципиальная схема а) полупространства, б) стенки на полупространстве, б) стенки на полупространстве с контактньм тепловым сопротивлением между стенкой и
полупространством
•?<р1 ЛАДНА,

А Л А А Жсу

* 4р 1 ААААА,
0-1 1,

«2 4 * / /’

ААААА,

* 1ср

ААААА,

Рис.6 Тепловая схема а) однородной плоской стенки, б) многослойной плоской стенки, в) многослойной плоской стенки с контактным тепловым сопротивлением между слоями