KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2021 / Cilt: 10 - Sayı: 2

Kare ve yuvarlak silindir etrafındaki ısı transferinin modellenmesi: yeni YSA temelli bir yaklaşım

Modeling of heat transfer around a square and a circle: a novel ANN-based approach

Özge YETİK
Sayfa
807–814
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

R2 değerinin 1'e bu kadar yakın olması ANN'nin çok iyi çalıştığının da göstergesidir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Yapay sinir ağları (ANN) insan beyninin bir modellemesidir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmanın amacı da ANN ile farklı silindirler etrafındaki ısı dağılımını tahmin etmektir.
💡
Sonuç & Katkı:R2 değerinin 1'e bu kadar yakın olması ANN'nin çok iyi çalıştığının da göstergesidir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Levenberg-Marquardt · Levenberg-Marquardt · Isı transferi

Özet

Yapay sinir ağları (ANN) insan beyninin bir modellemesidir. Bu çalışmanın amacı da ANN ile farklı silindirler etrafındaki ısı dağılımını tahmin etmektir. Çalışma kapsamında kare ve daire silindirler ele alınmıştır. Bu çalışmada, silindirlerin sıcaklık analizi, tam arka planda ne yaptığı bilinmeyen bir paket program kullanılmadan, fortran dili kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kod yazarak elde edilen sonuçlar daha güvenilir sonuçlardır. Çalışma iki boyutlu olarak ele alınmıştır. ANN ile verilerin eğitilmesinde en yaygın kullanılan 3 farklı algoritma (Levenberg–Marguardt (LM), Pola-Ribiere Conjugate Gradient (CGP) ve Scaled Conjugate Gradient (SCG)) kullanılmıştır. Silindir tipi, x-koordinatı ve y koordinatı girdi verileri, sıcaklık ise çıktı verisidir. En uygun algoritma LM-18 algoritması olarak bulunmuştur. Yapay sinir ağları ile gerçek değerlerin birbirine yakınlığı istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Bunlar R2, CoV ve RMSE'dir. LM-18 algritmasının eğitim aşamasındaki R2, CoV ve RMSE değerleri sırasıyla 0.9939, 0.0044, 0.0107; test aşamasındaki değerleri sırasıyla 0.9850, 0.0043, 0.0190'dir. R2 değerinin 1'e bu kadar yakın olması ANN'nin çok iyi çalıştığının da göstergesidir.

Abstract

Artificial neural network (ANN) is a modelling of the human brain. The aim of this study is to estimate the heat distribution with ANN around different cylinders. Within the scope of the study, square and circular cylinders were discussed. In this study, the temperature analysis of the cylinders was carried out with a program written in Fortran, not using a package program whose exact background is unknown. The results obtained from a writing code are more reliable. The study is discussed in two dimensions. The 3 most commonly used algorithms (Levenberg – Marguardt (LM), Pola-Ribiere Conjugate Gradient (CGP) and Scaled Conjugate Gradient (SCG)) were used to train with ANN. Cylinder type, x-coordinate and y-coordinate were the input variables; and temperature was the output variable. The most suitable algorithm was found to be LM-18 algorithm. The proximity of artificial neural networks and real values was evaluated statistically. These were R2, CoV and RMSE. R2, CoV and RMSE values in the training phase of Levenberg – Marguardt -18 neuron were determined to be 0.9939, 0.0044, 0.0107 while their values in the test phase were 0.9850, 0.0043 and 0.0190 respectively. The fact that the R2 value is so close to 1 is an indication that ANN is working very well.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

YETİK, Ö. (2021). Kare ve yuvarlak silindir etrafındaki ısı transferinin modellenmesi: yeni YSA temelli bir yaklaşım. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 10 - Sayı: 2, 807–814. https://ajindex.com/articles/396483

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (7)

  1. R. Franke, W. Rodi and B. Schönung, Numerical calculation of laminar vortex-shedding flow past cylinders. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 35, 237-257, 1990. https://doi.org/ 10.1016/ 0167-6105(90)90219-3.
  2. A. Sharma and V. Eswaran, Heat and fluid flow across a square cylinder in the two-dimensional laminar flow regime. Numerical Heat Transfer, Part A, 45, 247–269, 2004. https://doi.org/10.1080/10407780490278562.
  3. A. Sohankar, C. Norberg and L. Davidson, Low-reynolds number flow around a square cylinder at incidence: study of blockage, onset of vortex shedding and outlet boundary condition. International Journal for Numerical in Fluids, 26, 39–56, 1998. https://doi.org/10.1002/(SICI)10970363(19980115)26:1 3.0.CO;2-P. D. Chatterjee, G. Biswas and S. Amiroudine, Numerical investigation of forced convection heat transfer in unsteady flow past a row of square cylinders. International Journal of Heat and Fluid Flow, 30, 1114-1128, 2009. https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow. 2009.09.004 S. Malavasi and A. Guadagnini, Interactions between a rectangular cylinder and a freesurface flow. Journal of Fluids and Structures, 23, 1137–1148, 2007. https://doi.org/10.1016/j.jfluidstructs.2007.04.002.
  4. J. Bai, N. Ma and X. Gu, Study of interaction between wave-current and the horizontal cylinder located near the free surface. Applied Ocean Research, 67, 44–58, 2017. https://doi.org/10.1016/j.apor.2017.06.004.
  5. R. Scardovelli and S. Zaleski, Direct numerical simulation of free-surface and interfacial flow. Annual Review of Fluid Mechanics, 31, 567–603, 1999. https://doi.org/10.1146/annurev.fluid.31.1.567.
  6. I-H. Liu, J. Riglin, WC. Schleicher and A. Oztekin, Flow past a plate in the vicinity of a free surface. Ocean Engineering, 111, 323–334, 2016. https://doi.org/ 10.1016/j.oceaneng.2015.11.009. O. Arslan and O. Yetik, ANN based optimization of supercritical ORC-binary geothermal power plant: Simav case study. Applied Thermal Engineering, 31, 3922-3928, 2011. https://doi.org/10.1016/ j.applthermaleng. 2011.07.041. O. Arslan and O. Yetik. ANN modeling of an ORC-Binary geothermal power plant: Simav case study. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization and Environmental Effects, 36, 418-428, 2014. https://doi.org/10.1080/15567036.2010.542437.
  7. A. Sochinskii, D. Colombet, M. Muñoz, F. Ayela and N. Luchier, Flow and heat transfer around a diamond-shaped cylinder at moderate Reynolds number. International Journal of Heat and Mass Transfer, 142, 118435, 2