حل مسائل معکوس حرارتی با استفاده از روش فیلتر کالمن برای بدست آوردن شارحرارتی وارد شده به مرزهای متحرک ناشی از فرایند فداشوندگی
چکیده
در سیستم های پرتابه به علت بالا بودن سرعت ورود به جو در اثر فشرده شدن مولکولهای هوا و امواج ضربه ای قوی در جلوی پرتابه گرمایش آیرودینامیکی شدیدی بوجود می آید.در اثر این پدیده و به وجود آمدن شرایط محیطی حاد در مواد فداشونده مرز متحرک ظاهر می شود. تحلیل حرارتی اجسام بازگشت به جو و استفاده از پوشش مواد فداشونده روی سازه اصلی مستلزم مدلسازی مناسب جهت تعیین شار حرارتی در مرز است. عملاً اندازه گیری شار حرارتی وارد به این سطوح به صورت مستقیم امری غیر ممکن یا بسیار مشکل می باشد. تحت این شرایط، با استفاده از روش های معکوس انتقال حرارت می توان مبادرت به محاسبه شار حرارتی به وسیله اندازه گیری دما توسط حسگرهای دمایی نمود. مشکلی که وجود دارد داده-های اندازه گیری شده دارای نویز است و برای حذف نویز و تخمین شارحرارتی بایستی از روش های گرادیانی و سایر روش ها استفاده کرد. در گذشته کارهایی با استفاده از روشهای معکوس انتقال حرارت صورت گرفته است، از جمله استفاده از روش های گرادیانی جهت تخمین غیرآنی شار-حرارتی می باشد. روش های گرادیانی دارای دقت خوب ولی زمان زیادی را برای محاسبات طلب می کند. در کار حاضر تخمین شار حرارتی برای دو ماده فداشونده سطحی (ذغال نشونده) و فداشونده تجزیه پذیر (ذغال شونده) به روش فیلتر کالمن انجام می شود که به علت تخمین آنی شار حرارتی محل بهینه حسگرهای دمایی را در یک مرز متحرک در اختیار قرار می دهد. علاوه بر این از نتایج کار حاضر می توان در طراحی حسگرهای شارسنج استفاده نمود. نتایج روش کنونی برای تعیین موقعیت بهینه سه حسگر دمایی در مرز متحرک فدا شونده و از بین بردن اغتشاشات در لحظه سوختن حسگر برای تخمین دقیق تر شار حرارتی ارائه می شود.