Solución de problemas inversos en conducción del calor mediante el método de simulación por redes

Resumen

En la presente tesis doctoral se resuelven diferentes problemas inversos en conducción del calor mediante una serie de protocolos de resolución desarrollados y partiendo de medidas de temperatura efectuadas en diferentes puntos del medio. Se establecen, dentro del campo de la transmisión de calor, nuevos procedimientos de estimación de funciones (que pueden ser extendidos al problema de estimación de parámetros) basados en el uso de funciones continuas del tipo "lineal a tramos" (piece wise functions). Dichos procedimientos, que se aplican tanto para la estimación de condiciones de contorno (particularmente flujos incidentes de calor dependientes del tiempo) como para la estimación de propiedades térmicas (dependientes de la temperatura), proporcionan estimaciones muy aceptables en todos los tipos de dependencia estuadiados. También se incluye un procedimiento para la estimación simultánea de las propiedades térmicas conductividad y calor específico. Estos procedimientos, integrados en un algoritmo de computación en C++ elaborado a tal efecto, se ejecutan proporcionando las soluciones numéricas de las estimaciones con auxilio del Método de simulación por redes y el software Pspice. En base a los modelos conocidos de solución de problemas directos, se han establecido modelos en red para la estimación de diferentes problemas inversos en transferencia de calor. 1,- Estimación de variables asociadas a las condiciones de contorno: Flujos de calor, temperaturas y coeficientes de convección. 2,- Estimación de propiedades térmicas dependientes de la temperatura: Calor especifico, conductivida térmica y calor específico y conductividad simultáneamente. 3,- Estimación de la generación interna de calor. Se han realizado estimaciones del calor específico de cuatro productos alimenticios (mantequilla, pescado blanco, fresas y carne de ternera), en donde esta propiedad presenta picos de dependencia muy acusado.