基于共軛梯度法的多孔介質熱物性參數反演.pdf

1、多孔介質傳熱在能源、材料、環(huán)境科學、化學工程、仿生學、生物技術、醫(yī)學和農業(yè)工程等技術領域有廣泛的應用背景。傳熱學反問題是一門與諸多技術領域相關的交叉學科。它通過研究對象內部(或邊界)一點或多點的溫度測量信息來反推傳熱系統(tǒng)的未知參數，如邊界條件、導熱系數、內熱源強度、物體的幾何條件等宗量中未知的部分。多孔介質的內部結構復雜，其物性參數難以測量，利用反問題對多孔介質的物性參數進行反演具有明顯的現實意義。
　　 本文采用共軛梯度法(C

2、GM)研究了豎直環(huán)隙間多孔介質物性參數的反演問題，主要工作包括：
　　 1)建立了豎直環(huán)隙間多孔介質傳熱過程(正問題)數學模型，并對該模型進行了無因次化處理；采用有限體積法對豎直環(huán)隙問多孔介質傳熱方程進行離散化，利用SIMPLE算法求解離散方程，獲得豎直環(huán)隙間多孔介質傳熱系統(tǒng)的溫度場和流體的速度場；
　　 2)結合環(huán)隙間多孔介質傳熱過程(正問題)數學模型，以多孔介質的基本參數ε及描述多孔介質性質的準則數Dα兩類組合參數為

3、待反演參數，利用共軛梯度法(CGM)建立了豎直環(huán)隙間多孔介質物性參數的多宗量反演的模型；
　　 3)通過仿真試驗對豎直環(huán)隙間多孔介質物性參數進行了反演，討論了待反演參數的初始猜測值、溫度測點數目、溫度測量誤差等對物性參數反演結果的影響。
　　 本文研究結果表明，利用CGM方法及局部的溫度測量信息，能夠對豎直環(huán)隙間內多孔介質單一宗量和多宗量物性參數進行有效地反演；適當減少溫度測點數目，以及當測量結果存在一定誤差時，采用文中