Development of Modified Perturbation Solutions to the One-Phase Stefan Problems With a Convective Boundary
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The classical Stefan problem is used to track the moving solid-liquid interface during the freezing process. Perturbation theory has often been applied to find an approximate analytical solution due to the nonlinearity of the moving interface. However, the Stefan number (i.e., the sensible over latent heat) must be small and usually less than 0.01 to assume the perturbation expansion, which in turn limits the thermal engineering applications. In this study, a modified perturbation solution is developed by adding a correction term after the leading-order solution to be valid for a much wider range of Stefan numbers (i.e., 0.01 ≤ Ste ≤ 1). Specifically, a one-phase Stefan problem is first formulated subjected to a convective boundary in the Cartesian, cylindrical, and spherical coordinate systems for inward solidification. The leading-order solution is calculated based on the regular perturbation theory, while the correction term is obtained using the Monte-Carlo method and a multi-variant regression. Results show that the correction term has a linear relationship with the Stefan number and is not significantly influenced by the Biot number. The proposed modified perturbation solution can accurately and rapidly predict the nonlinear moving interface motion for the freezing process.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».