Identification of the thermal conductivity coefficient by using the Artificial Bee Colony algorithm

• Autorzy: Hetmaniok E. , Słota D. , Zielonka A.

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja współczynnika przewodności cieplnej przy użyciu algorytmu pszczelego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Aim of this paper is to present the numerical method of identification of the thermal conductivity parameter of a material in course of the ingot cooling. Mathematical model of the direct problem is the heat conduction equation with boundary conditions of the second and third kind. Presented approach is based on application of the Artificial Bee Colony algorithm for minimizing the appropriate functional expressing the error of approximate solution. Proposed procedure is investigated with regard to the velocity of working and the precision of obtained results.

PL

Celem pracy jest prezentacja numerycznej metody identyfikacji współczynnika przewodności cieplnej materiału podczas stygnięcia wlewka. Modelem matematycznym zagadnienia bezpośredniego jest równanie przewodnictwa ciepła z warunkami brzegowymi drugiego i trzeciego rodzaju. Idea metody polega na wykorzystaniu algorytmu kolonii sztucznych pszczół (Artificial Bee Colony algorithm) do minimalizacji odpowiedniego funkcjonału, wyrażającego błąd rozwiązania przybliżonego. Proponowana metoda zbadana została ze względu na szybkość działania oraz dokładność uzyskanych wyników.

Słowa kluczowe

EN

thermal conductivity; inverse heat conduction problem; swarm intelligence; Artificial Bee Colony Algorithm

PL

przewodność cieplna; odwrotne zagadnienie przewodnictwa ciepła; inteligencja roju; algorytm kolonii sztucznych pszczół

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 79, nr 1
• Strony: 41--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Hetmaniok E.

• Politechnika Śląska, Instytut Matematyki, ul. Kaszubska 23, 44-100 Gliwice

autor

Słota D.

• Politechnika Śląska, Instytut Matematyki, ul. Kaszubska 23, 44-100 Gliwice

autor

Zielonka A.

• Politechnika Śląska, Instytut Matematyki, ul. Kaszubska 23, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• 1. Kurpisz K., Nowak A. J.: Inverse thermal problems, Computational Mechanics Publications, Southampton, Boston 1995, pp. 259÷298
• 2. Ardakani M. D., Khodadad M.: Identification of thermal conductivity and the shape of an inclusion using the boundary elements method and the particle swarm optimization algorithm, Inverse Problems in Science and Engineering, vol. 17, 2009, no. 7, pp. 855÷870
• 3. Lorenzi A.: Identification of the thermal conductivity in the nonlinear heat equation, Inverse Problems, vol. 3, 1987, p. 437
• 4. Majchrzak E., Dziewoński M., Jasiński M.: Identification of Thermal Conductivity by Means of The Gradient Method and The BEM, Scientific Research of the Institute of Methematics and Computer Science, Czestochowa University of Technology, vol. 6, 2007, pp. 147÷158
• 5. Telejko T., Malinowski Z.: Application of an inverse solution to the thermal conductivity identification using the finite element method, Journal of Materials Processing Technology, vol. 146 (2), 2004, 145÷155
• 6. Grzymkowski R., Słota D.: Numerical calculations of the heat-transfer coefficient during solidification of alloys. Moving boundaries VI. Computational modelling of free and moving boundary problems. B. Sarler, C.A. Brebbia, eds., WIT Press, Southampton, 2001, pp. 41÷50
• 7. Ryfa A., Białecki A.: The heat transfer coefficient spatial distribution reconstruction by an inverse technique, Inverse Problems in Science and Engineering, vol. 19, 2011, pp. 117÷126
• 8. Karaboga D., Basturk B.: On the performance of artificial bee colony (ABC) algorithm, Applied Soft Computing, vol. 8, 2007, pp. 687÷697
• 9. Hetmaniok E., Słota D., Zielonka A.: Solution of the inverse heat conduction problem by using the ABC algorithm, Lecture Notes in Computer Science, vol. 6086, 2010, pp. 659÷668