Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical solution of the heat advection equation in a two-dimensional domain using the discontinuous Galerkin method

Węgrzyn-Skrzypczak Ewa

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2023

|

Vol. 22, nr 3

57--68

EN

This paper presents a numerical solution of the heat advection equation in a two dimensional domain using the Discontinuous Galerkin Method (DGM). The advection equation is widely used in heat transfer problems, particularly in the field of fluid dynamics. The discontinuous Galerkin method is a numerical technique that allows for the solution of partial differential equations using a piecewise polynomial approximation. In this study, DGM is applied to the heat advection equation and its effectiveness in solving the problem is investigated. The findings of this study suggest that the Discontinuous Galerkin Method is a promising approach for solving heat transfer problems in a two-dimensional domain.

2

Evolutionary identification method for determining thermophysical parameters of hardening concrete

Długosz Adam, Pokorska Iwona, Jaskulski Roman, Glinicki Michał A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 1

585--598

EN

The kinetics of heat transfer in hardening concrete is a key issue in engineering practice for erecting massive concrete structures. Prediction of the temperature fields in early age concrete should allow for proper control of the construction process to minimize temperature gradients and the peak temperatures, which is of particular importance for concrete durability. The paper presents a method of identification of the thermophysical parameters of early age concrete such as the thermal conductivity, the specific heat, and the heat generated by cement hydration in time. Proper numerical models of transient heat conduction problems were formulated by means of finite-element method, including two types of heat losses. The developed experimental–numerical approach included the transient temperature measurements in an isolated tube device and an in-house implementation of an evolutionary algorithm to solve the parameter identification task. Parametric Bezier curves were proposed to model heat source function, which allowed for identifying such function as a smooth curve utilizing a small number of parameters. Numerical identification tasks were solved for experimental data acquired on hardening concrete mixes differing in the type of cement and type of mineral aggregate, demonstrating the effectiveness of the proposed method (the mean-squared error less than 1 °C). The proposed approach allows for the identification of thermophysical parameters of early age concrete even for mixtures containing non-standard components while omitting drawbacks typical for classical optimization methods.

3

Heat transfer in road pavement structure and identification of its layers thermal parameters

Aliawdin P., Połczyński J.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2010

|

No. 5

63-78

EN

A heat transfer problem for the road pavement system "layered plate - embankment - soil base" is formulated. There are suggested mathematical models and their realization with the use of finite element analysis and design software program by solving the layered plate on the ground foundation. Transient thermal state for this road structure is defined by discretization of the system described by different material properties. The theoretical results are compared with the experiment data for the real road pavement of Lubuski province road No 297 on the route Zagan-Kozuchow in Poland. Finally, two inverse problems are formulated, to identify respectively the boundary conditions and heat material parameters of road structure by smooth (least squares) and nonsmooth (minimax) optimization. It was shown that the criterion of least squares does not give trust results and only nonsmooth criterion of minimax lead to a trust result of the identification.

PL

W pracy przedstawiono identyfikację parametów materiałowych oraz warunków granicznych ośrodka niejednorodnego, jaki stanowi konstrukcja nawierzchni drogowej. Problem ten rozwiązano poprzez analizę wymiany ciepła dla układu "płyta wielowarstwowa - nasyp - podłoże gruntowe". Na podstawie wieloletnich badań doświadczalnych rozkładu temperatury sformułowane zostały proste i odwrotne zagadnienia nieustalonego przepływu ciepła, zrealizowane przy pomocy metody elementów skończonych. Dla identyfikacji stosowane były metody gładkiej i niegładkiej optymalizacji z kryterium najmniejszych kwadratów oraz kryterium minimaxu. Druga z metod okazała się skuteczną, ponieważ w odróżnieniu od pierwszej możliwe było wyznaczenie optymalnych wartości wszystkich badanych materiałów tworzących warstwy konstrukcji drogowej. Podane przykłady analizy numerycznej porównane zostały z wynikami badań doświadczalnych uzyskanych z poligonów zlokalizowanych na drodze wojewódzkiej nr 296 w miejscowości Kożuchów w Polsce.

4

Theoretical and experimental analysis of heat transfer in the layers of road pavement

Aliawdin P., Marcinowski J., Wilk P.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2005

|

No. 1

7-18

EN

A heat transfer problem for the road pavement system "layered plate - embankment - soil base" is formulated. There are suggested mathematical models in this work; they are realized with finite element analysis and design software COSMOS/M by solving layer plate on the ground foundation. Transient thermal state for this road structure is defined in numerical analysis by discretization of the system "layered plate – embankment – soil base" with triangular finite elements described by different material properties. The numerical results are compared with the experiment data for the real road pavement of Lubuski province road No 297 on the route Zagan-Kozuchow in Poland.

PL

W pracy został przedstawiony problem wymiany ciepła w nawierzchni drogowej jako w układzie "płyta wielowarstwowa - nasyp - podłoże gruntowe". Podano matematyczne modele zagadnienia, które zostały rozwiazane przy pomocy metody elementów skończonych za pośrednictwem oprogramowania COSMOS/M. Stan termiczny danej konstrukcji drogowej dla nieustalonego przewodzenia ciepła został zdefiniowany w rozwiazaniach numerycznych poprzez dyskretyzacje układu "płyta wielowarstwowa - nasyp - podłoże gruntowe" z trójkatnymi elementami skończonymi opisanymi przez różne właściwosci termiczne materiałów. Obliczenia numeryczne zostały porównane z danymi zmierzonymi w przekroju drogi wojewódzkiej nr 297 na odcinku Żagań-Kożuchów województwa lubuskiego.