فصل پنجم: نتایج
برای گسسته سازی معادلات حاکم از روش تفاضل محدود و از یک شبکه ۳۵×۳۵ استفاده نموده­ایم. در کار حاضر، به منظور بررسی صحت کد، ابتدا چند حالت مختلف در نظر گرفته شده است که با اندازه گیری دما، تنها در یک نقطه، شار حرارتی را تخمین می­زنیم و حساسیت مسئله نسبت به داده های نویزدار و محل قرارگیری سنسور مورد بررسی قرار گرفته است. حدس اولیه برای شار حرارتی مجهول صفر در نظر گرفته شده است.
پایان نامه
در شکل ۵-۱ شبکه مورد استفاده در حل مسئله، نشان داده شده است.
شکل۵-۱ شبکه مورد استفاده در حل مسئله و موقعت سنسورها
به منظور بررسی دقت روش مورد استفاده، توابع خطی، پله­ای و سـینوسی - کسینوسی به­ صورت­های زیر برای  در نظر گرفته شده است:

 

(۵-۱)  
(۵-۲)  
(۵-۳)  

در شکل­های (۵-۲)، (۵-۳) و (۵-۴) توابع فوق با توابع محاسبه شده با بهره گرفتن از روش معکوس مقایسه شده ­اند سپس حل معکوس با داده های نویزدار ارائه شده است. درعمل، خطاهایی در اندازه ­گیری داده ­ها وجود دارد بنابراین از داده ­های نویزدار برای شبیه­سازی خطاها استفاده شده است. تاثیر داده ­های نویز دار را در (۵-۵)، (۵-۶) و (۵-۷) در مقایسه با داده ­های بدون نویز (شکل­های ((۵-۲) تا (۵-۴)) می­توان مشاهده کرد. پایداری روش نسبت به نویز  مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین خطای RMS با بهره گرفتن از فرمول زیر محاسبه و ارائه شده است. (جدول ۵-۱)

 

(۵-۴)  

شکل ۵-۲. مقایسه شار حرارتی محاسبه شده با شار حرارتی دقیق که به­ صورت تابع خطی می­باشد
شکل ۵-۳. مقایسه شار حرارتی محاسبه شده با شار حرارتی دقیق که به­ صورت تابع پله می­باشد
شکل ۵-۴. مقایسه شار حرارتی محاسبه شده با شار حرارتی دقیق که به­ صورت تابعی ترکیبی از sin و cos می­باشد
شکل۵-۵. مقایسه شار حرارتی محاسبه شده با بهره گرفتن از داده های نویزدار با شار حرارتی دقیق که به­ صورت تابع خطی می­باشد
شکل ۵-۶. مقایسه شار حرارتی محاسبه شده با بهره گرفتن از داده های نویزدار با شار حرارتی دقیق که به­ صورت تابع پله­ای می­باشد
شکل۵-۷. مقایسه شار حرارتی محاسبه شده با بهره گرفتن از داده های نویزدار با شار حرارتی دقیق که به­ صورت تابعی ترکیبی از sin و cos می­باشد
جدول۵-۱. خطایRMS برای توابع مختلف در نظر گرفته شده برای شار حرارتی
در شکل­های (۵-۸)، (۵-۹) و (۵-۱۰) توابع قبلی با توابع محاسبه شده با بهره گرفتن از روش معکوس برای حالتی که چندلایه داشته باشیم، مقایسه شده ­اند سپس حل معکوس با داده های نویزدار ارائه شده است. درعمل، خطاهایی در اندازه ­گیری داده ­ها وجود دارد بنابراین از داده ­های نویزدار برای شبیه­سازی خطاها استفاده شده است. تاثیر داده ­های نویز دار را در (۵-۱۱)، (۵-۱۲) و (۵-۱۳) در مقایسه با داده ­های بدون نویز (شکل­های ((۵-۸) تا (۵-۱۰)) می­توان مشاهده کرد.
شکل ۵-۸. مقایسه شار حرارتی محاسبه شده با شار حرارتی دقیق که به­ صورت تابع خطی می­باشد
شکل ۵-۹. مقایسه شار حرارتی محاسبه شده با شار حرارتی دقیق که به­ صورت تابع پله می­باشد
شکل ۵-۱۰. مقایسه شار حرارتی محاسبه شده با شار حرارتی دقیق که به­ صورت تابع سینوس و کسینوس می­باشد
شکل ۵-۱۱. مقایسه شار حرارتی محاسبه شده با بهره گرفتن از داده های نویزدار با شار حرارتی دقیق که به­ صورت تابع خطی می­باشد
شکل ۵-۱۲. مقایسه شار حرارتی محاسبه شده با بهره گرفتن از داده های نویزدار با شار حرارتی دقیق که به­ صورت تابع پله می­باشد
شکل ۵-۱۳. مقایسه شار حرارتی محاسبه شده با بهره گرفتن از داده های نویزدار با شار حرارتی دقیق که به­ صورت تابع سینوس-کسینوس می­باشد
حال با توجه اینکه می دانیم کد مورد نظر جواب قابل قبول و صحیحی می دهد، توزیع دمای بی بعد، که صرفا یک حدس می­باشد، برای رسیدن به هدف مطلوب که کاهش دمای ۵ درجه در مدت زمان ۳۰ دقیقه را داشته باشیم را به صورت زیر در نظر می­گیریم:

 

  (۵-۴)
موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...