ارائه مدل حرارتی کوره الکتریکی خلاء مکعبی برای محاسبات بلادرنگ: مدل معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی و اعتبارسنجی تجربی

مدل ریاضی در طراحی و بهینه سازی سیستم های انتقال حرارت نقش بسزایی دارد. به دلیل وجود مود انتقال حرارت تشعشع در محیط خلاء، رفتار چنین سیستم هایی بسیار غیرخطی است. در این مقاله، یک مدل معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی جدید برای یک محفظه حرارتی مکعبی خلاء جهت استفاده در محاسبات بلادرنگ، استخراج شده است و اعتبار مدل با استفاده از یک مجموعه تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، یک ورودی مشخص به مدل ریاضی و مجموعه تجربی داده شده که با بخشی از این اطلاعات، پارامترهای سیستم با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک استخراج شده است. سپس، رفتار مدل ریاضی و سیستم تجربی با پارامترهای استخراج شده، در سیکل هایی که در بهینه سازی از آن ها استفاده نشده است، مقایسه شده است. مقایسه های انجام شده، صحت مدل ریاضی ارائه شده را نشان می دهد. سپس، برای بررسی دقیق تر مدل و مشاهده میزان تاثیر پارامترهای مدل بر رفتار سیستم، از روش مونت کارلو برای آنالیز حساسیت کلی مدل استفاده شده است. برای این منظور از نمونه برداری لاتین هایپرکیوب و ضرایب همبستگی رتبه جزئی برای رتبه بندی پارامترها استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که ضریب رسانش حرارتی عایق ها مهم ترین پارامتر تاثیرگذار بر رفتار سیستم است.

کلیدواژه ها:

مدل سازی حرارتی ، انتقال حرارت تشعشعی ، کوره خلاء ، شبیه سازی مونت کارلو ، الگوریتم ژنتیک