انتخاب چیدمان بهینه یک مرکز مخابراتی نمونه با کمک دینامیک سیالات محاسباتی و ‌شبکه‌های عصبی مصنوعی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

10.22060/mej.2019.16405.6361

چکیده

در مطالعه حاضر به بررسی و شبیه‌سازی وضعیت موجود توزیع هوای سرد در سالن یک مرکز ماکروویو پرداخته‌ شده و روش جدیدی برای بهبود وضعیت دمای سالن پیشنهاد شده است. در ابتدا، سالن با چینش حاضر به کمک روش دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی شده و با استفاده از داده‌های تجربی اندازه‌گیری شده توسط حس‌گرهای به کار رفته در خروجی رک‌ها اعتبارسنجی شده است. مقایسه نتایج شبیه‌سازی و داده‌های تجربی موجود نشان دهنده تطابق بسیار خوبی بین این داده‌ها می‌باشد. اندازه‌گیری دما با خطای کمتر از 1 درجه نشان دهنده انتخاب صحیح روش حل عددی در مطالعه حاضر است. در روش حل دینامیک سیالات محاسباتی، تأثیر نحوه قرارگیری رک‌ها با تغییر چینش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با جابه‌جایی رک‌ها می‌توان به حالات بهتر خنک‌کاری دست یافت. در مرحله پایانی با استفاده از خروجی‌های حل دینامیک سیالات محاسباتی و استفاده از شبکه عصبی بهترین چینش رک‌ها پیشنهاد گردیده است. بر اساس شبیه‌سازی عددی انجام شده کمترین و بیشترین شاخص گرمای تولیدی به ترتیب، 456/0 و 631/0 بدست می‌آید و با توجه به تعریف شاخص گرمای تولیدی هر چه این مقدار کمتر باشد نشان دهنده راندمان سرمایشی بالاتر آن چینش می‌باشد. چینش بهینه از نتایج شبیه‌سازی حاصل گردیده است. میانگین دمای دیواره رک‌ها در بهینه‌سازی به کار گرفته شده است. میانگین دمای رک‌های چینش بهینه به‌دست آمده از شبکه عصبی برابر با 9/21 سانتیگراد می‌باشد که به میزان 7/0 درجه سانتی‌گراد نسبت به بهترین حالت شبیه‌سازی کمتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Optimal layout of a typical telecommunication center with the help of computational fluid dynamics and artificial neural networks

نویسندگان [English]

  • hashem Vozouhi 1
  • iraj mirzaee 2
  • Nader Pormahmod Hesar 2
  • Majid Abbasalizadeh 3
1 Phd student of Mechanical Engineering, University of Urmia, Urmia, Iran
2 Professor, University of Urmia, Urmia, Iran
3 Professor assistant, University of Urmia, Urmia, Iran
چکیده [English]

The present study investigates and simulates the status of cold air distribution in a microwave oven hall and proposes a new method to improve the room temperature. Initially, the present hall is simulated by computational fluid dynamics method and validated using empirical data measured by sensors used in rack output. Comparison of the simulation results and the available experimental data shows very good agreement between these data. Temperature measurement with error less than 1 degree indicates the correct choice of numerical solution method in the present study. In the computational fluid dynamics method, the effect of the arrangement of the racks was investigated by changing the arrangement. The results showed that by moving the racks, better cooling conditions can be achieved. In the final step, using the computational fluid dynamics solution and neural network is proposed the best arrangement of racks. Based on the numerical simulation, the lowest and highest supply heat index are 0.456 and 0.631, respectively, and the lower the heat index, the higher the cooling efficiency. The optimal alignment is obtained from the simulation results. The average wall temperature of the racks has been used in optimization. The average temperature of the optimum alignment rack obtained from the neural network is 21.9 ° C which is 0.7 ° C lower than the best simulation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • cooling
  • Optimizatio
  • Rack
  • neural networks
  • computational fluid dynamics