Thermal analysis and optimization of high power led armature

Şahbaz, Mehmet; Kentli, Aykut; Köten, Hasan

doi:10.2298/tsci170704238s

Cited by 9 publications

(8 citation statements)

References 20 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The U cross-sectional sheet metal heat sinks were designed to be manufactured by CNC bending machines for manufacturing each designs cheaply and easily. In LED armature, Samsung COB LED (LC060D) was used [16]. Throughout the heat sink design, the following requirements have been considered:…”

Section: Design Requirementsmentioning

confidence: 99%

Design and Thermal Analysis of High Power LED Light

Sümer

Karaman

2021

European Mechanical Science

View full text Add to dashboard Cite

In the development of lighting technologies, light emitting diode (LED) technology plays an important role due to its high efficiency. LED lighting is the future of indoor and outdoor illumination solutions that all around the world there is a widespread transition to save energy and have better quality illumination via LED-based solutions. On other hand, cooling of high power LED is crucial factor to utilize LED in high performance. In addition, finned heat sink could not be efficient based on the its geometry and usage areas due to the powder, the rain and the effects of the muds. In this study, an un-finned heat sink LED armature consisting of aluminum sheet metal was designed using a computer-aided-design (CAD) program. Furthermore, manufacturing of the heat sinks from sheet metal plates with bending machines enables to increase variety of LED armatures cheaply according to design requirements. Then, the thermal analysis of the system was conducted for the case of natural heat convection under different electrical powers and ambient temperatures by a commercial finite element analysis (FEA) program: SolidWorks Simulation. As a result of the thermal analysis, the ultimate heat sink sizes were obtained to minimize the junction temperature of LED. Finally, the experimental studies were carried out to verify the feasibility of numerical solutions that they were in good agreement.

show abstract

Section: Design Requirementsmentioning

confidence: 99%

Design and Thermal Analysis of High Power LED Light

Sümer

Karaman

2021

European Mechanical Science

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Yöntemle ilgili detaylar sonlu elemanlar modelinin oluşturulması ve yapay sinir ağı modelinin oluşturulması olmak üzere iki ana başlık altında açıklanacaktır. [11][12] göre birkaç derece farklılık olmasına sebep olmuştur. Bu durum tüm analizleri aynı oranda etkilediği için bu çalışma açısından büyük bir öneme sahip değildir.…”

Section: Yöntemunclassified

“…Şahbaz yaptığı tez çalışmasında yüksek güçlü led armatürde çok kriterli optimizasyon yaparak, armatürün maksimum çalışma sıcaklığını azaltırken armatür ağırlığını da azaltmayı amaçlamıştır. Yaptığı analizleri deneysel sonuçlarda destekleyerek modelin doğrulamasını da yapmıştır [12] .Bütün bu çalışmalardan farklı olarak çalışmamızda yapay sinir ağları kullanılarak kısa zamanda daha iyi bir çözüme ulaşmak amaçlanmıştır. Yapay sinir ağlarından ve bu yöntemin kullanıldığı çalışmalardan aşağıda kısaca bahsedilmiştir.…”

unclassified

Cadde Tipi Led Armatürün Isı Yayıcısında SEY ve YSA Modeli Kullanılarak Sıcaklık Tahmini Yapılması

Öğüt

Şahbaz

Kentli

2016

Marmara Fen Bil Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

ÖZBu çalışmada cadde tipi led armatürde meydana gelen maksimum sıcaklığı bulmak amacı ile ısıl analizi gerçekleştirilmiştir. Bu analizi gerçekleştirmek için sonlu elemanlar yöntemine (SEY) dayalı bir yazılım olan ANSYS'in Transient Thermal modülü kullanılmıştır. Sonlu eleman modelinde kullanılan CAD modeli oluşturulurken fin boyu ve fin eni parametrik olarak modellenmiştir. Dolayısıyla iki adet girdi değişkeni bulunmaktadır. Sonlu elemanlar modeli oluşturulduktan sonra yapılan analiz 6000 saniye sürmüştür. Led armatürde meydana gelen maksimum sıcaklığı daha kısa sürede bulmak amacı ile sonlu eleman modelinin verdiği sonucu verebilecek bir yapay sinir ağı modeli oluşturulmuştur. Bunun için öncelikle sonlu eleman modeli kullanılarak farklı girdi değişkenleri için 27 adet ısıl analiz yapılmış ve bu analizlere ait sonuçlar ile girdi değişkenleri kullanılarak yapay sinir ağı modeli oluşturulmuştur. Yapay sinir ağı modeli ile sonlu elemanlar modelinin verdiği sonuçlar birbirine çok yakın çıkmıştır. Yapılan doğrulama ile de yapay sinir ağı modelinin performansının gayet başarılı olduğu görülmüştür. Çalışmalar tamamlandıktan sonra, sonlu elemanlar modeli ile gerçekleştirilen ısıl analiz 6000 saniye sürer iken, yapay sinir ağı modeli ile maksimum sıcaklığın bulunmasının yaklaşık bir saniye sürdüğü görülmüştür.Anahtar kelimeler: Isıl analiz, sonlu elemanlar yöntemi, yapay sinir ağları, led armatür I. GİRİŞKatı hal aydınlatmalarındaki teknolojik ilerlemeler ile birlikte konvansiyonel aydınlatma sistemleri, yüksek verimli ve düşük maliyetli LED ışık kaynaklı sistemlere dönüştürülmektedir. Elektrik enerjisi üretiminde büyük ölçüde ithal ve fosil kaynakların kullanıldığı ülkemizde, tüm dünyada olduğu gibi, özellikle elektrik enerjisinin verimli kullanılması konusundaki çalışmalar son yıllarda önem kazanmıştır. Enerji verimliliği konusundaki uygulama alanlarından biri de yol aydınlatmalarıdır. Avrupa Birliği dâhilinde yol aydınlatmaları için tüketilen enerji miktarı, tüm enerji tüketiminin %2,7›sine karşılık gelmektedir. Ülkemizde ise otoyol ve yol Prediction of Temperature on Street Type Led Armature Heat Sink Using FEM and ANN ABSTRACTIn this study, a thermal analysis was performed in order to find the maximum temperature in the street type led armature. To perform this analysis, Transient Thermal module of ANSYS which is software based on finite element method (FEM) was used. When the CAD model used for finite element model was created, the fin length and the fin width were modelled parametrically. Accordingly there are two input parameters. After the finite element model was created, the analysis took 6000 seconds. An artificial neural network model which can take place of the finite element model was created in order to find the maximum temperature in the street type led armature in shorter time. Therefore, 27 thermal analyses were performed, the input parameters and the results belonged to these 27 thermal analyses were used in order to create the artificial neural network model. The results of the artificial neural netw...

show abstract

“…For this work, the author used an Extended coherent flame model 03 zones. Another study about thermal analysis and optimization of high power led armature [5] has been realized. This study shows that critical areas on system have been detected by numerical analysis and thermal camera images that will be beneficial for efficiently dissipation of heat in new design of armatures.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Simulation of Performance and Emissions Related Parameters in a Thermal Engine Using a Deep Learning Approach

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

The work carried out in this paper focused on "Simulation of Performance and Emissions Related Parameters in A Thermal Engine using A Deep Learning Approach". The goal of this work is to develop a neural network model of a thermal engine and to make a prediction of parameters related to engine management and directly impacting pollutant emissions and fuel consumption. The novelty of this work is the use of a particular type of neural network to learn long sequence of data, obtained from a running engine, and to predict internal parameters related to engine performance and emissions with a good precision. For it, data were taken from an experimentation engine, the L15B7 1.5 L, a gasoline engine with direct lateral injection from the manufacturer Honda, fitted to Honda Civic vehicles. These data made it possible to make maps of its operation. These maps enabled the calibration of a Simulink model of a thermal engine. Through a system identification approach, the temporal response of the motor was estimated and made it possible to develop a database that was used for training the LSTM artificial neural network. The work carried out showed that the learning phase of the neural network proceeded consistently (overall decrease in cost functions) and converged towards a value of RMSE = 1.09 better than those observed in the literature. The resulting neural engine model made it possible to predict several variables (fuel mass flow rate and pollutant mass flow rates) with acceptable residual errors. These results reveal that the neural model obtained correctly predicts the said variables and can, therefore, be used in closed-loop simulations of the operation of a vehicle or for a context of simulation of the operation of the engine.

show abstract

Thermal analysis and optimization of high power led armature

Cited by 9 publications

References 20 publications

Design and Thermal Analysis of High Power LED Light

Design and Thermal Analysis of High Power LED Light

Cadde Tipi Led Armatürün Isı Yayıcısında SEY ve YSA Modeli Kullanılarak Sıcaklık Tahmini Yapılması

Simulation of Performance and Emissions Related Parameters in a Thermal Engine Using a Deep Learning Approach

Contact Info

Product

Resources

About