تخمین شار گرمایی سطحی ناپایا در انتقال گرمای زیستی غیر خطی معکوس

در این مطالعه با حل مساله انتقال گرمای معکوس، شار گرمایی سطحی گذرا در یک بافت زنده تعیین می­شود. خواص حرارتی بافت از قبیل رسانایی گرمایی، پرفیوژن خون و آهنگ متابولیسم به صورت تابعی از دما فرض شده­اند. در نتیجه مساله یک مساله انتقال گرمای معکوس غیر خطی محسوب می­شود. از مدل انتقال گرمای زیستی پنس به منظور مدلسازی رفتار حرارتی درون بافت استفاده شده است. از دو روش مجزای تخمین متوالی تابع و گرادیان مزدوج به همراه مساله الحاقی در تعیین شار گرمایی سطحی مجهول کمک گرفته شده است. با دو مثال دقت حل معکوس ارزیابی شده و مقایسه­ای بین جواب­های به­دست آمده از دو روش انجام پذیرفته است. نتایج بیان­گر دقت هر دو روش در تخمین شار گرمایی مجهول برای داده­های دقیق می­باشد. اثر خطای اندازه­گیری، حدس اولیه و مکان اندازه­گیری بر دقت حل معکوس مطالعه شده است. نتایج نشان می­دهد که حل معکوس از روش گرادیان مزدوج نسبت به روش ترتیبی قابل اعتمادتر است. در عین حال دقت هر دو روش با افزایش خطای اندازه­گیری کاهش می­یابد. مشاهده می­شود که شار گرمایی مجهول را می­توان با حدس اولیه­ی دلخواه تخمین زد. همچنین نتایج نشان دهنده حساسیت بیشتر روش گرادیان مزدوج به مکان اندازه­گیری دما است.

کلیدواژه ها:

انتقال گرمای زیستی معکوس ، روش تخمین متوالی تابع ، روش گرادیان مزدوج ، خواص متغیر ، شار گرمایی سطحی گذرا