Coefficient Inverse Problem for the Hyperbolic Equation of Thermal Conductivity in Two-Layer Soil

2025

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1109/sist61657.2025.11139147
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Understanding energy distribution across multiple layers is crucial in various engineering, ecological, and earth science disciplines. A particularly significant challenge is determining the thermophysical parameters of soil. This paper presents an inverse problem approach to identifying the thermal-conductivity characteristics of a two-layer soil using an analytical solution derived from a hyperbolic thermal conductivity equation.The study is based on experimental data obtained from two containers filled with distinct materials—one containing clay and the other black soil. First, the paper introduces an algorithm for solving the direct problem under first-kind boundary conditions within the experimental domain, utilizing the Fourier method. One of the main advantages of this analytical solution is that it provides an explicit, closed-form expression for the temperature distribution in each layer, in contrast to numerical methods.Subsequently, the thermal conductivity properties of the multilayer medium are determined numerically using the Gauss-Newton method, which is calibrated against experimentally measured temperature values at specific points in the region. The results validate both the solution to the direct problem and the accuracy of the coefficient identification process.