Inverse Problem of Heat Conduction in a Multilayer Cylindrical System

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/sym18060908
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This study investigates steady-state heat transfer in a three-layer cylindrical system with angular non-uniformity of the temperature field. For the considered geometry, a mathematical model of heat conduction is formulated in cylindrical coordinates with piecewise constant thermophysical properties and continuity conditions at the interfaces between layers. The direct problem is solved analytically using a Fourier series expansion of the temperature field with respect to the angular coordinate. Based on experimental temperature measurements obtained for various configurations of soil layers, an inverse problem is formulated and solved to reconstruct the thermal conductivities of the individual layers and the heat transfer coefficient at the external boundary. To stabilize the solution, a regularized least-squares approach is employed. The convergence of the recovered parameters with respect to the harmonic number is analyzed, and the averaged reconstructed values are compared with the exact parameters used in the direct problem. The obtained results demonstrate the stability and accuracy of the proposed method, confirming its applicability to the identification of thermophysical parameters in multilayer soil systems based on experimental data.