非标准热传导方程的热源识别反问题

探论一类含对流项的热传导方程的只含有空间变量的热源识别反问题.这类问题是不适定的,即问题的解不连续依赖于测量数据.利用简化的Tikhonov正则化方法,得到问题的一个正则近似解,并且给出正则解和精确解之间具有Hlder型的误差估计.     

人工环境固体壁面对流热量的逆向建模

针对逆向确定人工环境固体壁面对流热量所面临的难题,实现固体壁面对流热量的准确量化。基于温度贡献因子方法,采用优化法与正则化方法相结合的策略,降低优化过程所需的计算量及计算时间,建立根据人工环境内温度测量信息逆向确定固体壁面对流热量的数学模型。将逆模型应用于人工环境中某建筑的一间办公室内,逆模型计算值与实测值之间的均方根误差为0. 73 W。结果表明该逆模型可以准确有效地确定人工环境固体壁面对流热量。     

有界区域上含对流项抛物方程的热源识别反问题

探讨有界区域上一类含对流项抛物方程只含有空间变量的热源识别反问题.这类问题是不适定的,即问题的解不连续依赖于测量数据.利用简化的Tikhonov正则化方法,得到问题的一个正则近似解,并且给出正则解和精确解之间具有Hlder型的误差估计.     

非标准抛物方程只含有时间变量的热源识别反问题

探讨一类含对流项抛物方程的只含有时间变量热源识别反问题.这类问题是不适定的,即问题的解不连续依赖于测量数据.利用简化的Tikhonov正则化方法和拟逆正则化方法分别得到问题的正则近似解,并且分别给出正则解和精确解之间具有Ho¨lder型误差估计.     

求解一类反向热传导问题的Fourier正则化和Tikhonov正则化方法

讨论了一类一维反向热传导问题,利用Fourier正则化方法给出了正则近似解,得到了H(o)lder型误差估计.同时通过提高先验光滑性假设,并利用Tikhonov正则化方法得到了对数型稳定性估计,解决了零点的收敛性问题.     

确定隐含波动率的总变分正则化方法

求解隐含波动率是一个典型的PDE反问题,传统的Tikhonov正则化方法往往导致解的过度光滑化.基于波动率的跳跃性、隔夜周末效应等及总变分正则化方法具有较好地保持图像边界的优点,本文以Black-Scholes理论为框架,把确定隐含波动率问题转化为一个抛物型方程的终端问题,进一步提出求解隐含波动率的总变分正则化方法,并证明了解的存在性.     

非散度型椭圆方程系数识别问题的正则化解

研究了非散度型椭圆方程系数识别问题Tikhonov正则化解的收敛速度.由于反问题是不适定的,利用Tikhonov正则化方法将原问题转化为最优化问题,并构造相应的泛函.相较于散度型方程,这里的困难有两方面:①非散度型算子不利于分部积分;②控制泛函可能没有凸性.基于正问题的先验估计以及附加的源条件,获得了正则化解的收敛速度...     

二维时间反向热传导问题的正则化方法及误差估计

讨论二维时间反向热传导问题,从终值时刻t=T(T>0)的温度分布来反演初始时刻的温度分布.该问题在图像处理方面有重要应用.这是一个严重不适定问题,它的解在一定条件下不连续依赖于数据.针对传统正则化方法的缺陷,采用拟逆正则化方法和分数次Tikhonov正则化方法恢复解对数据的依赖性.同时,还给出2种方法相应的先验参数选取规则及其正则解与精确解的误差估计.     

用于病态反问题求解的正则化方法算例分析

以成像技术为背景,采用算例分析的形式介绍了用于病态反问题求解的正则化方法,重点介绍了Tikhonov正则化方法及Landweber迭代方法,包括其基本原理及对应的普滤波窗函数等.     

一个反源问题的极小化能量泛函正则化方法

针对分子成像领域中的反源问题,利用Tikhonov正则化方法,构造了一种通过求解一个极小化问题来重构源函数的新方法.利用目标泛函的严格凸性等性质,证明了极小化问题解的存在惟一性.由有限元方法的误差估计及细致分析,证明了离散化后极小化问题解的收敛性和误差估计,并通过数值实验验证了该方法的有效性.     

测点数量与位置对室内热源逆模型的影响分析

针对建筑室内热源逆模型中温度测点的选取是根据直觉或经验,而不是通过系统推导来确定的问题。采用矩阵奇异值分解和矩阵特征值分解原理,探讨温度测点数量与位置对室内热源逆模型的影响。将矩阵条件数和矩阵特征值之间建立函数关系,以逆模型中矩阵的最小条件数作为评判准则,优选温度测点数量与位置。应用该方法对一个三维通风空腔中的温度测点数量与位置进行分析。研究结果表明,通过该方法选取的温度测点可以提高热源逆模型的计算精度。     

稳态热传导线源识别反问题的数值通解方法

提出了一种稳态热传导源项识别反问题的求解方法.构造了基于有限元数值解,满足热传导控制方程和边界条件、离散形式、以热源强度为变量的数值通解显式表达,从而将热传导源项识别反问题转化为多元极值问题,能够方便地反演出热源强度.推导了基本计算公式,讨论了热传导源项识别中热源强度的数学建模问题,进行了算法的误差分析.并以模具加热板的热源设计为算例,验证了算法的正确性与实用性.这对进一步研究热源空间分布识别和多维源项识别反问题具有重要意义.     

基于大涡模拟的火源释热率与轰燃时间关系的回归分析

轰燃是一类特殊火灾现象,危害很大。影响轰燃的因素很多,其中火源是重要因素之一。利用FDS5分析了火源释热率对室内轰燃的影响情况,并用SPSS对火源释热率与轰燃时间之间的关系进行了回归分析。     

材料热释放速率的试验分析

材料的热释放速率是决定火灾危害的关键因素.为系统了解热释放速率的性质以及与其他参数间的关系,从锥形量热计的耗氧原理出发,详细阐述了热释放速率的计算,利用锥形量热计研究了几种有代表性的材料分别在不同的辐射能量下的热释放速率.结果表明,热辐射能量与热释放速率成线性的变化规律,与点燃时间开方的倒数成线性关系.     

基于粒子群优化算法的寻源导热反问题研究

给出了描述导热问题的数学模型,根据最小二乘法原理建立导热反问题的目标函数,并采用从鸟群捕食行为演化而来的粒子群优化算法对含有热源项的导热反问题进行热源位置的反演求解,同时对粒子群优化算法中惯性系数的取值范围进行了讨论.结果表明:采用粒子群算法反演热源的位置可以取得较好的结果,使用随迭代次数变化的惯性系数可以加快算法的收敛速度.     

基于动态参数蚁群算法的寻源导热反问题研究

基于蚁群优化算法,求解含有未知内热源位置的导热逆问题.通过分析计算表明:信息素启发因子、能见度启发因子、信息素挥发率等蚁群参数对蚁群选择路径以及路径上信息素浓度更新有直接影响,其取值最终会影响求解结果的准确性及收敛速度.在计算过程中,路径上的信息素浓度不断改变,蚂蚁选择路径也趋于集中,采用定值蚁群参数不能满足在整个计算过程中都具有良好的性能,为此提出了动态参数蚁群算法,并根据计算分析结果确定蚁群参数值随全局循环次数而变的动态函数.计算结果证明,采用动态参数蚁群算法能有效提高求解反问题的质量及收敛速度.     

带有Riemann-Liouville导数的分数阶热传导方程逆源问题的正则化方法

首先,用Tikhonov正则化方法求解带有Riemann-Liouville导数的分数阶热传导方程逆源问题,得到了包含Mittag-Leffler函数的正则解;其次,对正则解进行收敛性分析,给出先验参数选取下正则解和精确解的误差估计及后验参数选取下正则化参数的取值范围.数值实验结果表明了该正则化方法的有效性.     

涡流室式柴油机放热模型的应用研究

柴油机放热率的计算是分析和提高柴油机性能的重要手段之一。作者对涡流室式柴油机放热计算的理论模型和经验公式作了进一步的分析探讨,并计算和分析了S195型涡流室式柴油机的燃烧放热率,为这一计算工具在这种柴油机上的有效应用提供了一些经验。     

一类热传导方程源项识别反问题

文章讨论了在有界区域里只含空间变量的一维热传导方程的源项识别问题。通过附加数据,采用拟可逆正则化方法对问题进行求解,得到了该问题的一个正则解,并给出了正则解与精确解之间的误差估计。     

火源热释放速率对中庭火灾自然排烟的影响分析

利用计算流体动力学的方法,以连通地铁站和商业区的中庭为模型,研究了火源热释放速率对中庭火灾自然排烟策略的影响.火源热释放速率分别设为2,3,4 MW,模拟结果表明:中庭采用自然排烟策略,当室外环境温度低于5℃时,火源热释放速率由2MW增大到4MW的过程中,自然排烟策略失效;当室外环境温度高于25℃时,烟气可由中庭天窗稳定排出,且随着火源热释放速率的增大,自然排烟效果增强;随着室外温度的增加,中庭内外温差减小,火源热释放速率的变化对中庭自然排烟的影响减小.