Estimación y análisis de sensibilidad para el coeficiente de difusividad en un problema de conducción de calor

GUILLERMO FEDERICO UMBRICHT; DIANA RUBIO

Revista de Investigaciones del Departamento de Ciencias Económicas de la Universidad Nacional de La Matanza.(RINCE)

RINCE

Año: 2015 vol. 6 p. 38 - 58

En este artículo se estudia la estimación del coeficiente de difusividad de una barra metálica homogénea conociendo valores temporales de temperaturas en un punto intermedio. Para ello, se analiza el estado transitorio de un problema de conducción de calor en un hilo conductor totalmente aislado de longitud L, con condiciones de contorno constantes.El problema puede ser modelado con una ecuación en derivadas parciales parabólica, imponiendo condiciones de borde de tipo Dirichlet. Para el análisis del error, consideramos la temperatura simulada en un punto de la barra para distintos instantes y estimamos el coeficiente de difusividad utilizando técnicas usuales de problemas inversos. Las ecuaciones se discretizaron mediante diferencias finitas centradas y usando funciones de MATLAB. Incluimos un estudio analítico y numérico de la sensibilidad de la temperatura con respecto al coeficiente de difusividad. Los experimentos numéricos muestran una muy buena precisión en las estimaciones.