Учебное пособие – СПб: Университет ИТМО, 2016. – 82 с.
Учебное пособие разработано в соответствии с программой курса
«Специальные разделы теории тепло- и массообмена» Федерального
образовательного стандарта Министерства высшего образования и науки
РФ для магистров по направлениям подготовки 16.03.01– «Техническая
физика» и 14.03.01 – «Ядерная энергетика и теплофизика».
В настоящее издание вошли лекции и практические занятия, посвященные методам и приборам, используемым для восстановления нестационарных тепловых потоков. Содержание
Перечень сокращений и обозначений
Методы и приборы нестационарной теплометрии
Нестационарная прикладная теплометрия
Прикладная теплометрия
Прикладная теплометрия в науке и технике
Стационарная прикладная теплометрия
Нестационарная прикладная теплометрия
Цели, задачи и проблематика нестационарной прикладной теплометрии
Цели и задачи прикладной теплометрии
Тепломер как теплометрическая измерительная система
Математические модели теплопереноса в ПТП и решение прямых задач теплопроводности
Общие положения
ММТ в форме уравнения Фурье, точные и приближенные аналитические решения
Дискретные ММТ
ДРМ теплопереноса в градиентных ПТП
Калориметрические ПТП
Динамические характеристики ПТП
Методы восстановления Q(τ) и граничные ОЗТ
Классические методы восстановления q(τ)
Восстановление q(τ) как граничная ОЗТ
Граничные ОЗТ – некорректно поставленные задачи математической физики
Восстановление q(τ) методом параметрической идентификации
Восстановление q(τ) на основе алгоритмов цифрового фильтра Калмана (ФК)
Классический оптимальный цифровой фильтр Калмана (ФК)
Применение алгоритма цифрового ФК для решения граничной ОЗТ по восстановлению q(τ)
Проблемы оптимальной фильтрации Калмана
Стратегия применения алгоритмов ФК при В-сплайн аппроксимации q(τ)
Методические погрешности нестационарной теплометрии
Основные положения
Общие составляющие методической погрешности прикладной теплометрии
Исследование погрешностей восстановления q(τ) методом имитационного моделирования (вычислительного эксперимента)
Методическая погрешность параметрической идентификации q(τ)
Совместные доверительные области (СДО) и интервалы (СДИ) оценок jqˆ составляющих вектора искомых параметров
Планирование экспериментов, реализующих методы ОЗТ
Оптимальное (рациональное) проектирование измерительных и вычислительных компонентов теплометрических систем по критериям СДО или СДИ
Проектирование датчиков теплового потока с заранее заданными характеристиками
Оптимальное планирование эксперимента
Описание высокотемпературного преобразователя теплового потока (ВПТП)
Построение СДО для ВПТП без защитной пластины
Построение СДИ для ВПТП без защитной пластины
Влияние случайных погрешностей в измерении температуры на погрешность восстановления теплового потока методом параметрической идентификации
Влияние количества измерений на участке сплайн-аппроксимации на погрешность восстановления теплового потока методом параметрической идентификации
Влияние на участке сплайн-аппроксимации на погрешность восстановления теплового потока методом параметрической идентификации при L=10
Влияние на участке сплайн-аппроксимации на погрешность восстановления теплового потока методом параметрической идентификации при L=20
Влияние на участке сплайн-аппроксимации на погрешность восстановления теплового потока методом параметрической идентификации при L=30
Применение дифференциально-разностных моделей с плавающими коэффициентами для оптимизации динамических характеристик датчиков на стадии проектирования
Изменение характеристик ВПТП без защитной пластины при уменьшении полной теплоемкости термометра сопротивления
Оптимизация конструктивных параметров ВПТП c защитной пластиной для работы с тепловыми потоками большой частоты
Современные преобразователи теплового потока
Список литературы
В настоящее издание вошли лекции и практические занятия, посвященные методам и приборам, используемым для восстановления нестационарных тепловых потоков. Содержание
Перечень сокращений и обозначений
Методы и приборы нестационарной теплометрии
Нестационарная прикладная теплометрия
Прикладная теплометрия
Прикладная теплометрия в науке и технике
Стационарная прикладная теплометрия
Нестационарная прикладная теплометрия
Цели, задачи и проблематика нестационарной прикладной теплометрии
Цели и задачи прикладной теплометрии
Тепломер как теплометрическая измерительная система
Математические модели теплопереноса в ПТП и решение прямых задач теплопроводности
Общие положения
ММТ в форме уравнения Фурье, точные и приближенные аналитические решения
Дискретные ММТ
ДРМ теплопереноса в градиентных ПТП
Калориметрические ПТП
Динамические характеристики ПТП
Методы восстановления Q(τ) и граничные ОЗТ
Классические методы восстановления q(τ)
Восстановление q(τ) как граничная ОЗТ
Граничные ОЗТ – некорректно поставленные задачи математической физики
Восстановление q(τ) методом параметрической идентификации
Восстановление q(τ) на основе алгоритмов цифрового фильтра Калмана (ФК)
Классический оптимальный цифровой фильтр Калмана (ФК)
Применение алгоритма цифрового ФК для решения граничной ОЗТ по восстановлению q(τ)
Проблемы оптимальной фильтрации Калмана
Стратегия применения алгоритмов ФК при В-сплайн аппроксимации q(τ)
Методические погрешности нестационарной теплометрии
Основные положения
Общие составляющие методической погрешности прикладной теплометрии
Исследование погрешностей восстановления q(τ) методом имитационного моделирования (вычислительного эксперимента)
Методическая погрешность параметрической идентификации q(τ)
Совместные доверительные области (СДО) и интервалы (СДИ) оценок jqˆ составляющих вектора искомых параметров
Планирование экспериментов, реализующих методы ОЗТ
Оптимальное (рациональное) проектирование измерительных и вычислительных компонентов теплометрических систем по критериям СДО или СДИ
Проектирование датчиков теплового потока с заранее заданными характеристиками
Оптимальное планирование эксперимента
Описание высокотемпературного преобразователя теплового потока (ВПТП)
Построение СДО для ВПТП без защитной пластины
Построение СДИ для ВПТП без защитной пластины
Влияние случайных погрешностей в измерении температуры на погрешность восстановления теплового потока методом параметрической идентификации
Влияние количества измерений на участке сплайн-аппроксимации на погрешность восстановления теплового потока методом параметрической идентификации
Влияние на участке сплайн-аппроксимации на погрешность восстановления теплового потока методом параметрической идентификации при L=10
Влияние на участке сплайн-аппроксимации на погрешность восстановления теплового потока методом параметрической идентификации при L=20
Влияние на участке сплайн-аппроксимации на погрешность восстановления теплового потока методом параметрической идентификации при L=30
Применение дифференциально-разностных моделей с плавающими коэффициентами для оптимизации динамических характеристик датчиков на стадии проектирования
Изменение характеристик ВПТП без защитной пластины при уменьшении полной теплоемкости термометра сопротивления
Оптимизация конструктивных параметров ВПТП c защитной пластиной для работы с тепловыми потоками большой частоты
Современные преобразователи теплового потока
Список литературы