Low cost surrogate model based evolutionary optimization solvers for inverse heat conduction problem

Vakili, S.; Gadala, Mohamed S.

doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2012.09.009

Cited by 15 publications

(5 citation statements)

References 22 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Their flexibility and the possibility of multi-objective search have made them a popular choice for building design optimisation [7,22,9,21,26] and inverse heat transfer problems [27,10]. Their computational cost, higher than that of gradient descent techniques, can be reduced by the use of surrogate models [33] or model reduction. Some examples of genetic algorithms applied to the fitting of resistances and capacitances in building nodal models are also available [20,36,38].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Identification of the hygrothermal properties of a building envelope material by the covariance matrix adaptation evolution strategy

Rouchier

Woloszyn

Kedowide

et al. 2015

Journal of Building Performance Simulation

View full text Add to dashboard Cite

This paper proposes the application of the Covariance Matrix Adaptation (CMA) evolution strategy for the identification of building envelope materials hygrothermal properties. All material properties are estimated on the basis of local temperature and relative humidity measurements, by solving the inverse heat and moisture transfer problem. The applicability of the identification procedure is demonstrated in two stages: first, a numerical benchmark is developed and used as to show the potential identification accuracy, justify the choice for a Tikhonov regularisation term in the fitness evaluation, and propose a method for its appropriate tuning. Then, the procedure is applied on the basis of experimental measurements from an instrumented test cell, and compared to the experimental characterisation of the observed material. Results show that an accurate estimation of all hygrothermal properties of a building material is feasible, if the objective function of the inverse problem is carefully defined.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Identification of the hygrothermal properties of a building envelope material by the covariance matrix adaptation evolution strategy

Rouchier

Woloszyn

Kedowide

et al. 2015

Journal of Building Performance Simulation

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Method of inverse problem finds a wide application in technical issues. In [24], a substitute calculation model for the inverse heat conduction problem was discussed. Boundary condition for a heated beam was sought for using this model and the finite element method.…”

Section: Plusmentioning

confidence: 99%

Non-linear unsteady inverse boundary problem for heat conduction equation

Joachimiak¹,

Ciałkowski²

2017

Archives of Thermodynamics

View full text Add to dashboard Cite

Direct and inverse problems for unsteady heat conduction equation for a cylinder were solved in this paper. Changes of heat conduction coefficient and specific heat depending on the temperature were taken into consideration. To solve the non-linear problem, the Kirchhoff's substitution was applied. Solution was written as a linear combination of Chebyshev polynomials. Sensitivity of the solution to the inverse problem with respect to the error in temperature measurement and thermocouple installation error was analysed. Temperature distribution on the boundary of the cylinder, being the numerical example presented in the paper, is similar to that obtained during heating in the nitrification process.Keywords: Inverse problem; Sensitivity of the solution to the inverse problem; Application of Chebyshev polynomials

show abstract

“…W pierwszej z nich efektywność algorytmu genetycznego porównano z efektywnością sieci neuronowej w rozwiązaniu tego samego problemu, natomiast w drugiej przystosowano GA do potrzeb optymalizacji wielokryterialnej. Algorytmy genetyczne zastosowano do rozwiązywania zagadnień odwrotnych wymiany ciepła mających na celu identyfikację warunków brzegowych w pracach [20][21][22]. Optymalizacja rojem cząsteczek posłużyła do wyznaczenia zależnej od temperatury pojemności cieplnej autorom pracy [23] natomiast w [24] została wykorzystana do identyfikacji zmiennej w czasie gęstości strumienia ciepła.…”

Section: Wstępunclassified

Zastosowanie algorytmów inteligencji obliczeniowej do wyznaczania właściwości cieplnych materiałów

Gałek

2016

ZN PRz Mechanika

View full text Add to dashboard Cite

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ 293, Mechanika 88RUTMech, t. XXXIII, z. 88 (1/16), styczeń-marzec 2016, s. 17-35 Rafał GAŁEK 1Zastosowanie algorytmów inteligencji obliczeniowej do wyznaczania właściwości cieplnych materiałów W artykule przedstawiono zasadę pomiaru współczynnika przewodzenia ciepła k oraz dyfuzyjności cieplnej a w stanie periodycznie ustalonym (quasi-ustalonym) z zastosowaniem optymalizacji wykorzystującej algorytm inteligencji obliczeniowej do rozwiązania zagadnienia odwrotnego. Prowadzenie pomiarów w stanie periodycznie ustalonym będącym szczególnym przypadkiem stanu nieustalonego pozwala na uwzględnienie zjawisk akumulacji ciepła, a przy tym umożliwia opis przebiegu czasowego wartości temperatury przy użyciu tylko dwóch wielkości: amplitudy T A i kąta przesunięcia fazowego φ T oscylacji sygnału temperaturowego. Analiza jednowymiarowego przypadku przewodzenia ciepła w tym stanie posłużyła do wyznaczenia zależności pomiędzy T A oraz φT, a szukanymi wartościami właściwości cieplnych materiału k i a. Procedura okazała się odpowiednia do dokładnego odtworzenia wartości przewodności i dyfuzyjności cieplnej w perspektywie nieprzekraczającej 100 generacji działania algorytmu genetycznego przy populacji liczącej 50 osobników. Zaproponowana metoda charakteryzuje się prostą konfiguracją eksperymentalną oraz stosunkowo niską wrażliwością wielkości mierzonych bezpośrednio na błędy systematyczne, jednak dopiero weryfikacja eksperymentalna pozwoli ocenić jej praktyczną przydatność.Słowa kluczowe: pomiary cieplne, przewodność cieplna, dyfuzyjność cieplna, optymalizacja, algorytm genetyczny, stan periodycznie ustalony

show abstract

Low cost surrogate model based evolutionary optimization solvers for inverse heat conduction problem

Cited by 15 publications

References 22 publications

Identification of the hygrothermal properties of a building envelope material by the covariance matrix adaptation evolution strategy

Identification of the hygrothermal properties of a building envelope material by the covariance matrix adaptation evolution strategy

Non-linear unsteady inverse boundary problem for heat conduction equation

Zastosowanie algorytmów inteligencji obliczeniowej do wyznaczania właściwości cieplnych materiałów

Contact Info

Product

Resources

About