Reconstrucción del perfil de temperatura transitorio y del flujo de calor superficial en un sólido calentado con microoondas, resolviendo mediante estrategias de optimización global , el problema térmico inverso correspondiente

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dc.contributor.advisorCorrea Cely, Carlos Rodrigo
dc.contributor.advisorAmaya Contreras, Ivan Mauricio
dc.contributor.authorGarcia Morantes, Edgar Sneyder
dc.date.accessioned2024-03-04T00:05:39Z
dc.date.available2018
dc.date.available2024-03-04T00:05:39Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractEste trabajo considera la reconstrucción del perfil de temperatura y del flujo de calor, a partir de mediciones de temperatura (simuladas), de una muestra que es calentada en un campo electromagnético uniforme. Para ello, se estima la conductividad térmica () y la capacidad calorífica () de la muestra a través de la solución del problema inverso. Estos valores se reemplazan en la solución del problema directo para obtener el perfil de temperatura, y poder calcular así su gradiente, para obtener el perfil del flujo de calor. La muestra de geometría conocida (i.e., cilindro) fue sometida a radiación electromagnética, lo que generó un flujo volumétrico interno de calor uniforme y constante en el tiempo. El perfil de temperatura medido fue simulado adicionando ruido blanco gaussiano a los datos obtenidos de la solución del modelo teórico. Para resolver el problema inverso se utilizaron tres algoritmos metaheurísticos de optimización modernos: el método de la espiral, el método de atracción ponderada y el método de la búsqueda en vórtice. Los resultados muestran que los algoritmos utilizados convergen a la solución esperada siempre y cuando la tasa de señal a ruido sea mayor o igual a 30 [dB], por lo que para propósitos prácticos esto significa que el proceso de reconstrucción aquí presentado requiere tanto de un buen diseño experimental, como de una instrumentación correctamente especificada.
dc.description.abstractenglishThis work considers the reconstruction of the temperature profile and the heat flux of a solid heated in a uniform microwave field from temperature measurements (simulated in this work). To do that, the thermal conductivity () and the heat capacity () are estimated solving the corresponding inverse problem. Then, these values are replaced into the solution of the direct problem in order to obtain the temperature profile. After that, the gradient of this profile is calculated in order to obtain the heat flux profile. On the other hand, the sample of known geometry (i.e., cylindrical) was irradiated with microwaves. This generates an internal volumetric flux of uniform heating and constant in time. The measured temperature profile was simulated adding white Gaussian noise to the data obtained in the solution of the theoretical model. To solve the inverse problem three modern optimization metaheuristic algorithms were used: spiral optimization, weighted attraction method and vortex search. Results showed that the algorithms converge to the desired solution if the signal-to-noise rate is greater than 30 [dB]. Therefore, for practical purposes, the reconstruction process requires a good experimental design and a correctly specified electronic instrumentation. 3 Master thesis. 4 Facultad de ingeniería Físico-Mecánicas. Escuela de Eléctrica, Electrónica y de Telecomunicaciones. Advisor: Rodrigo Correa, Chemical Engineer, Laureate professor. Co-advisor: Iván Amaya, Mechatronic Engineer, Postdoctoral researcher at Tecnologico de
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Electrónica
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/38694
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Electrónica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectCalentamiento Por Microondas
dc.subjectOptimización
dc.subjectMetaheurísticas
dc.subjectPropiedades Termodinámicas Y Problema Inverso.
dc.subject.keywordMicrowave Heating
dc.subject.keywordOptimization
dc.subject.keywordMetaheuristics
dc.subject.keywordThermodynamic Properties And Inverse Problem.
dc.titleReconstrucción del perfil de temperatura transitorio y del flujo de calor superficial en un sólido calentado con microoondas, resolviendo mediante estrategias de optimización global , el problema térmico inverso correspondiente
dc.title.englishReconstruction of the transient temperature profile and the superficial heat flux in a solid irradiated with microwaves through the solution of the inverse problem using global optimization strategies3
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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