• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제21권5호
• /
• pp.549-556
• /
• 1997

The inverse heat conduction problems is the calculation of surface heat transfer coefficients by utilizing measured temperature. The numerical technique of finite element analysis and optimizition is introduced to calculate temperatures and heat transfer coefficients. The calculated heat transfer coefficients and temperature distribution are good agreement with the results of direct analysis. The inverse method has been applied to the control valve of nuclear power plant.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제19권11호
• /
• pp.146-159
• /
• 2002

An efficient method to predict the convection heat transfer coefficients on the top surface of the engine piston is proposed. The method is based on the inverse method of the thermal conduction problem and uses a numerical optimization technique. In the method, the heat transfer coefficients are numerically obtained so that the difference between analyzed temperatures from the finite element method and measured temperatures is minimized. The method can be effectively used to analyze the temperature distribution of engine pistons in case when application of prescribed-temperature boundary condition is not reasonable because of insufficient number of measured temperatures. A hollow sphere problem with an analytic solution is taken as a simple example and accuracy and efficiency is demonstrated. The method is applied to a practical large liquid petroleum gas(LPG) engine piston and the heat transfer coefficients on the top surface of the piston is successfully calculated. Resulting analyzed temperature favorably coincides with measured temperature.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.397-402
• /
• 2012

본 논문에서는 미지의 두 열물성 값인 열전도율과 열확산율을 구하기 위하여 Levenberg-Marquardt 방법에 의한 역해석 기법을 도입하였다. 일차원 열전도 문제에 대하여 연산식을 유도하였으며, 시편에 대하여 두 지점의 온도 및 입력유동의 열유속 측정값을 적용하였다. 예측된 열전도율 및 열확산율은 알려진 그라파이트 시편에 대한 열물성 값과 비교하였으며 그 결과 본 논문에서 제시된 역해석 예측 기법 실험의 유효성이 파악되었다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.237-247
• /
• 1997

경계요소법에 최소 에너지기법을 적용하여 적외선 스캐닝을 이용한 물체 내부 미지의 공동(cavity)을 탐지하는 기하학적 역 열전도 문제의 해를 구하였다. 이 문제에서 경계요소식은 에너지 최소화 과정을 적용한, quadratic programming 문제로 전환되었으며, 가상적인 내부 경계가 실제 공동의 영역 내부에 위치하도록 정의되었다. 적외선 스캐닝 표면 온도가 측정 오차의 구속 조건을 만족하도록 가상 내부 경계에서의 온도 분포를 결정한 후, 이를 내부 경계 조건으로 하는 경계요소 해석을 수행하여 미지 경계의 위치를 결정하였다. 공동 탐지 알고리듬이 제시되었고 수치해석을 통하여 역 해법에 대한 최소에너지 기법의 효과를 분석하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.299-309
• /
• 1995

IR CAT Scan 개발을 위한 기하학적 역 열전도 문제의 해를 경계요소법 및 정규화 과정을 사용하여 구하였다. 이 문제에서는 잉여기술된 온도조건이 적외선 스캐닝에 의해 표면에 주어지며, 이 조건은 다른 조건과 함께 미지경계의 위치를 계산하는데 사용되었다. 문제의 해를 구하기 위해 보조문제가 도입되었고, 이 보조문제의 영역에 대한 가상적인 내부경계를 정의함으로써 공동(cavity)이 영역 내부에 위치하게 되며, 포텐셜 문제의 해를 구하여 그 위치를 결정하였다 이 문제의 해를 구하기 위해 경계요소법이 정규화과정과 함께 사용되었으며, 수치해석을 통하여 역 해법에 대한 정규화 효과를 분석하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
• /
• pp.820-827
• /
• 2006

The convection heat transfer coefficients on the top surface of a large liquid petroleum liquid injection(LPLi) engine piston are analyzed by solving an inverse thermal conduction problem. The heat transfer coefficients are numerically found so that the difference between analyzed temperatures from the finite element method and measured temperatures is minimized. Using the resulting heat transfer coefficients as the boundary condition, temperature of a large LPLi engine piston is analyzed.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제22권12호
• /
• pp.1715-1725
• /
• 1998

A two-dimensional transient inverse heat conduction problem involving the estimation of the unknown location, ($X^*$, $Y^*$), and timewise varying unknown strength, $G({\tau})$, of a line heat source embedded inside a rectangular bar with insulated boundaries has been solved simultaneously. The regular conjugate gradient method, RCGM and the modified conjugate gradient method, MCGM with adjoint equation, are used alternately to estimate the unknown strength $G({\tau})$ of the source term, while the parameter estimation approach is used to estimate the unknown location ($X^*$, $Y^*$) of the line heat source. The alternate use of the regular and the modified conjugate gradient methods alleviates the convergence difficulties encountered at the initial and final times (i.e ${\tau}=0$ and ${\tau}={\tau}_f$), hence stabilizes the computation and fastens the convergence of the solution. In order to examine the effectiveness of this approach under severe test conditions, the unknown strength $G({\tau})$ is chosen in the form of rectangular, triangular and sinusoidal functions.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.99-106
• /
• 2012

본 연구는 콘크리트의 열전도 역문제의 해를 통해 온도의존적 열전도도를 추정하는 방법을 제안하였다. 온도의존적 열전도도의 추정은 실물모형 화재실험에서 측정된 하이브리드 섬유보강 쉴드터널 라이닝의 시간 및 깊이별 온도분포 데이터를 이용하였다. 추정된 온도의존적 열전도도는 실험시간이 짧은 시점에서는 상온 영역에서 열전도도의 급격한 감소가 나타나는 것으로 추정되었다. 반면 깊이 25mm 위치에서 최대온도가 측정된 실험시간대에서는 온도에 따른 콘크리트의 특성변화 및 강섬유 혼입 효과를 반영하고 있다. 따라서 온도의존적 열전도도 추정 시 가열면 부근에서 최대온도가 측정된 시점을 기준으로 실험시간을 결정해야 한다. 추정된 열전도도는 유사배합을 사용한 기존연구와 유사한 결과를 나타내고 있다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권7호
• /
• pp.679-688
• /
• 2010

본 연구에서는 기존의 역열전달 문제(inverse heat transfer problem)와 같이 역해석(inverse analysis)을 통해 미지의 파라미터를 추정(estimation)하는 개념을 복잡한 연소문제에 도입하였다. 기존의 연구에서는 역해석 기법을 연소문제 자체에 보다는 대부분 연소현상을 동반한 복사열전달과 같은 역열전달 문제에 국한해서 적용하고 있기 때문에, 열전달 문제에 한정되어 사용되고 있는 기존의 역해석을 새로운 공학문제에 확장하여 적용함과 동시에 효율적인 연소기 설계 및 최적화 개념을 제시하는데 본 연구의 의의가 있다고 할 수 있다. 이를 위해 실제적으로 많이 사용하고 있는 축대칭 원통형 연소기 내부로 주입되는 메탄($CH_4$)과 산소($O_2$) 성분의 초기 질량분율 값을 연소기 입구 근방에서 측정한 개스의 온도 데이터를 이용하여 역추정하였다. 이때, 복잡한 확산지배 연소 현상을 효율적으로 역해석하기 위해 최적화 방법 중의 하나인 반발 입자 군집 최적화 방법을 역해석 기법으로 적용하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제16권6호
• /
• pp.1205-1215
• /
• 1992

본 연구에서는 1차원 상변화문제를 확장하여 사각형 주형내에서의 접촉열저항 을 고려한 2차원 상변화문제를 해석하고자 한다.즉 고상/액상 경계면인 상변화면을 추적하기 위하여 온도수식법(temperature formulation method)을 적용시 나타나는 복 잡성을 극복하기 위하여 제시된 엔탈피법을 이용하여 순수물질의 경우 뿐만 아니라 2상영역이 존재하는 합금에서의 온도분포, 상변화면의 이동속도 및 총응고에 소요되는 시간등의 열적특성을 해석하며, 또한 이러한 열적특성에 영향을 미치는 매개변수를 도출하고자 주형의 형상, 주형 외벽에서의 열전달계수, 접촉 열전달계수, 주형의 열전 도계수 및 주물의 초기온도등의 변화에 따른 효과를 고찰한다.