ویژگی های عمومی معماری خاص و لوکس

استفاده از متریال با کیفیت، طراحی چشم نواز و ویژگی های منحصر بفرد تنها بخشی از ویژگی های یک ویلا یا عمارت لوکس است. البته در حال حاضر متریال برند، داشتن استخر، سینمای خانگی و فضاهای خاص در اکثر مینی قصرها کاملا متداول بوده و باعث ایجاد یک اقیانوس قرمز در این بخش از بازار شده است. به همین خاطر توجه به ابزارهای جدید و ایجاد تمایز می تواند ارزش یک عمارت یا ویلای منحصر بفرد را به شدت افزایش دهد.

 مساله ای که مدتها پیش در کانادا، اروپا و آمریکا مورد توجه قرار گرفته، ایمنی واحد نه تنها در برابر باد و زلزله، بلکه در مقابل حریق و آتش سوزی می باشد. در واقع وجه تمایز یک معماری بسیار حرفه ای در جنبه هایی است که بسیاری از پروژه های دیگر آن را در نظر نمی گیرند.

مدل کردن آتش سوزی و نقش آن در ایمنی و اطمینان خریدار

همانطور که گفتیم در طراحی های بسیار خاص، پس از اتمام محاسبات سیستم تهویه، معماران حرفه ای از متخصصان برای انجام سیمولیشن آتش فرضی و مدلسازی نحوه حرکت دود کمک می گیرند. 

این شبیه سازی به طراح و خریداران نشان می دهد که در صورت شعله ور شدن بخشی از منزل، سیستم تهویه به چه صورت کار می کند و چه مسیرهایی برای تخلیه اضطراری ویلا یا واحد مسکونی در نظر گرفته شده است. برای نمونه در تصویر زیر، نحوه پخش دود را در یک بخش از عمارت ویلایی مشاهده می کنید.

برای مطالعه کامل مقاله به بخش ادامه مطلب مراجعه کنید

سرمایش دیتاسنتر و ماینینگ فارم

ماینرها و سرورهای قدرتمند، معمولا مصرف برق بالایی دارند. بخش قابل توجهی از این برق مصرفی به گرما تبدیل می شود که اگر نتوانیم این حرارت را دفع کنیم، ماینر یا سرور آسیب میبیند و یا راندمان اش کاهش می یابد. در این مقاله می خواهیم درباره تاثیر شبیه سازی حرارت و جریان هوا بر بهینه سازی یک فارم رمز ارز یا اتاق سرور توضیح دهیم.

سیمولیشن تهویه هوا و ترمودینامیک به چه معنی است؟

مکانیک شاره‌ها یا مکانیک سیالات(Fluid mechanics)یکی از شاخه‌های وسیع در مکانیک محیط‌ های پیوسته است. مکانیک سیالات هم با همان اصول مربوط به مکانیک جامدات آغاز می‌شود. ولی موردی که این دو را از هم متمایز می‌سازد، این است که سیال بر خلاف جامد قادر به تحمل تنش برشی نیست و در نتیجه تنش برشی در سیالات با توجه به قانون نیوتن، به سرعت تبدیل می شود. با دانستن این مسئله، معادله‌ هایی برای تحلیل حرکت سیالات طرح‌ ریزی شده است. این معادلات به احترام ناویه و استوکس دو ریاضی‌ دان بریتانیایی و فرانسوی به نام معادلات ناویه-استوکس نامیده می‌شوند. تحلیل سیالات و انتقال حرارت یا CFD-Computational Fluid Dynamics، در حقیقت حل معادله ناویر استوکس برای حجم های کوچک داخل مدل سه بعدی اصلی می باشد. در این روش کل حجم مورد نظر ابتدا به حجم های بسیار کوچکی در عملیات مش بندی تقسیم می شود و پس از اعمال شرایط مرزی، معادلات مذکور برای کلیه المان ها حل خواهد گشت.

شبیه سازی های سیالاتی یا CFD از لحاظ روال کلی، مشابه تحلیل های استاتیکی و دینامیکی FEM و FEA هستند. در هر دو روش برای حل مساله، از المان های بسیار کوچکتری نسبت به مدل اصلی استفاده می شود.

سیمولیشن انتقال حرارت ماینر بیتکوین و اتاق سرور

Data center and mining farm thermal simulation

امروزه با بالا رفتن سرعت پردازش رایانه ها، تحلیل و سیمولیشن CFD تهویه، گزینه مناسبی برای بررسی وضعیت حرارت، دما و خنک سازی فضاهای سر بسته مانند دیتا سنتر، اتاق سرور و دستگاههای ماینر ارز دیجیتال(بیت کوین، اتریوم و سایر کوین ها) است.

اهمیت عملکرد مناسب تهویه در Data center و ،Mining farm بدلیل حساسیت و قیمت بسیار زیاد سرور و تجهیزات ماینینگ و در عین حال حرارت بالای تولید شده توسط آنها، در زمان پردازش است. به همین دلیل در شرایطی که سیستم تهویه دیتا سنتر و یا اتاق ماینینگ مناسب نباشد، به مرور زمان دما افزایش می یابد. این افزایش دما می تواند موجب خرابی، سوختن و خاموش شدن ماینر یا سرور شده و در عین حال کارایی آن ها را کاهش دهد.

روش محاسبات حرارتی و تهویه ماینر رمز ارز و سرور

مراحل انجام تحلیل انتقال حرارت در دیتا سنتر و ماینینگ فارم بدینصورت است که ابتدا یک مدل سه بعدی از محل دیتا سنتر یا محل سوله ماینینگ تهیه می کنیم. سپس با توجه به نوع سرور ها یا  دستگاههای ماینر و مشخصاتشان، بار حرارتی سیستم مشخص می شود.

پس از این مرحله ظرفیت سیستم تهویه طراحی شده و نقاط ورود جریان هوا به محوطه، به صورت مجازی در نرم افزار تعریف می گردد. در ادامه و پس از مشخص کردن شرایط مرزی، عملیات مش بندی آغاز می شود. پیش از اجرای مش بندی، مناطقی که دارای اهمیت بیشتری هستند به عنوان نقاط حساس شناسایی می شود و مش بندی این مناطق ریز تر از سایر مناطق در نظر گرفته می شود. به عنوان مثال، دریچه های ورودی هوا و قفسه های سرور که حرارت بالایی تولید می کنند دارای مش بندی کوچکتری خواهند بود.

با پایان مش بندی مدل، شبیه سازی و سیمولیشن تهویه آغاز می شود. پس از اتمام سیمولیشن، نتایج شبیه سازی قابل بررسی است.

با استفاده از نتایج شبیه سازی انتقال حرارت و سیمولیشن ترمودینامیک دیتاسنتر و تجهیزات ماین کردن کوین، می توان مشکلات سیستم تهویه را به خوبی شناسایی کرد. همچنین امکان مشاهده مناطقی که جریان هوا در آن ها مناسب نیست وجود خواهد داشت. سیمولیشن انتقال حرارت سرور و ماینر کمک می کنم دمای هوا در نقاط مختلف نیز محاسبه گردد.

 

شبیه سازی انتقال حرارت دیتا سنتر

سیمولیشن تهویه سی اف دی اتاق سرور

شبیه سازی انتقال حرارت ماینینگ فارم

طراحی تهویه برای سوله ماینر

شرکت آراکو- محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166129745

02166561974

www.araco.ir

[e-mail]

مقالات و لینک های مرتبط در مورد تهویه دیتا سنتر و ماینینگ روم

فیلم آشنایی با شبیه سازی تهویه دیتا سنتر، سیمولیشن هوا و انتقال حرارت اتاق سرور

روش خنک کردن ماینر هیدرو(آبی)

بررسی وضعیت سیستم تهویه با Jet Fan در آتش سوزی

Parking ventilation using Jet fan - Fire condition

همانگونه که در مطالب پیشین بدان اشاره شد، تهویه پارکینگ به کمک جت فن یکی از روش های نسبتا جدید است که راندمان بهتری نسبت به روش تهویه پارکینگ از طریق کانال کشی دارد. شایان ذکر است طبق استاندارد ها و ضوابط وضع شده، غلظت آلاینده و گاز منو اکسید کربن CO تحت هیچ شرایطی نباید برای مدت بیش از 30 دقیقه به میزان 50 PPM برسد.

 

جهت مطالعه توضیحات تکمیلی در خصوص تهویه پارکینگ با  جت فن - Jetfan بر روی این نوشته کلیک نمائید.

 

یکی از بزرگترین مزایای روش تهویه پارکینگ با جت فن، قابلیت انعطاف آن در زمان بروز آتش سوزی و حریق است. بدین ترتیب در صورتیکه یک خودرو یا منبع حرارت دیگری در داخل پارکینگ دچار آتش سوزی شود، عملکرد جت فن ها باید در دو مرحله تعریف شود.

مرحله اول - خروج افراد از داخل پارکینگ

در این مرحله جت فن ها باید به گونه ای عمل کند که دود ناشی از حریق به ارتفاع پایین نفوذ نکند و افراد حاضر در پایکینگ بتوانند در اسرع وقت از محوطه خارج شوند. با استفاده از سیستم کنترل مرکزی و سنسورهای دود، در این مرحله سرعت جت فن ها کنترل می شود تا دود دچار اغتشاش نشده و بیشترین زمان ممکن برای تخلیه اضطراری افراد از پارکینگ ایجاد گردد.

 

مرحله دوم - تخلیه مقدماتی دود پارکینگ

در این مرحله هدف اصل تخلیه حداکثری دود از نزدیکترین دریچه اگزاست-Exhaust است تا پرسنل آتش نشانی بتوانند به محل حریق نزدیک شده و آتش را اطفاء کنند.

بدین ترتیب جت فن های مورد استفاده در تهویه پارکینگ، باید بتوانند در دمای 400 و 300 درجه سانتیگراد و به مدت حداقل دو ساعت، با حداکثر توان کار کنند. در این شرایط وضعیت سیستم کنترل جت فن ها نیز اهمیت ویژه ای خواهد داشت و سناریو اطفاء حریق از این طریق اعمال می گردد.

برخی از الزامات آتش نشانی در خصوص بروز حریق در پارکینگ به شرح ذیل می باشد: 

- بنابر ضوابط و استانداردهای آتش نشانی، در صورتیکه مساحت هر طبقه پارکینگ از 2000 متر مربع یشتر باشد، هر طبقه باید توسط پرده و دیوار مانع حریق به گونه ای زون بندی یا حوزه بندی شود که مساحت هر Zone زیر 2000 متر باشد.

- پارکینگ های بیش از 4 طبقه باید دارای دیوارها و پرده ها جدا کننده حریق با مقاومت بیش از 2 ساعت در برابر آتش باشند. در غیر این صورت پرده ها و دیوارهای زون بندی با مقاومت یک ساعت در مقابل حریق نیز کافی است.

- تمام پارکینگ های طبقاتی باید دارای دو راه خروج باشند.

 

جهت دانلود استاندارد ها و ضوابط آتش نشانی در خصوص آتش سوزی و تهویه پارکینگ، تهویه تونل و تهویه صنعتی بر روی این نوشته کلیک نمائید.

 

 

یکی از روشهای بررسی جانمایی صحیح جت فن ها در پارکینگ، استفاده از نرم افزار شبیه سازی آتش سوزی و حریق است. بدین ترتیب با کمک نرم افزارهایی مانند پایروسیم - PyroSim می توان نحوه گسترش حریق و حرکت دود را در پارکینگ مشاهده کرد. همچنین می توان با تعریف سناریو های مختلف، زمان فعال شدن جت فن ها و سایر تجهیزات تهویه را در شبیه سازی اعمال کرد.

در انیمیشن کم حجم زیر نمونه شبیه سازی و سیمولیشن رفتار دود در زمان آتش سوزی یک ماشین داخل پارکینگ نمایش داده شده است.

پروژه پایروسیم برای شبیه سازی رفتار دود در پارکینگ

 

جهت مطالعه توضیحات تکمیلی در خصوص شبیه سازی آتش و دود با نرم افزار پایروسیم - PyroSim بر روی این نوشته کلیک نمائید.

 

 

طراحی تهویه پارکینگ با استفاده از جت فن Jet fan

شبیه سازی سیالاتی جریان هوا تهویه پارکینگ

شبیه سازی حریق و آتش سوزی در پارکینگ

تامین جت فن پارکینگ و فن های اگزاست و ساپلای - Supply and Exhaust fan

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268 

021-66129745

021-66561974 

www.araco.ir

[e-mail]

طراحی تهویه در زیرگذر

شبیه سازی و سیمولیشن جریان هوا در زیرگذر

طراحی تهویه زیرگذر های شهری و بین شهری در صورتی که طول آنها و یا میزان ترافیک عبوری قابل توجه باشد، همانند طراحی تهویه تونل نیازمند محاسبات و انتخاب روش درست جهت اجرای تهویه می باشد. در حقیقت زیرگذرهایی که طول آنها از 100 متر بیشتر بوده و یا ترافیک عبوری بالایی داشته باشند، به دلیل بالا بودن حجم تردد خودرو ها و وسائل نقلیه از آنها، در زمان بهره برداری و از نظر غلظت آلاینده های تولید شده توسط خودرو های سبک و سنگین، دچار شرایط نسبتا بحرانی می شوند. افزایش غلظت آلاینده ها می تواند به بروز خطراتی ازمانند مشکلات تنفسی برای رانندگان و سرنشین ها بیانجامد.

جهت مطالعه توضیحات تکمیلی در خصوص آلاینده های خودرو، بر روی این نوشته کلیک نمائید.

 

 

تولید آلاینده و ممنوعیت تردد در زیرگذر

یکی از مشکلات دیگر در مبحث تهویه زیرگذر ها و یا حتی تونل های کوچک، عدم ممنوعیت ورود موتور سیکلت ها و یا خودروهای سنگین به داخل زیرگذر است. این در حالی است که بدلیل عملکرد بهینه سیستم تهویه در تونل و نیز بروز خطرات جانی، عموما از ورود موتور سیکلت و خودرو سنگین به داخل تونل جلوگیری می گردد.

همانگونه که می دانید موتور سیکلت ها و خودرو ها سنگین اصلی ترین منابع تولید دوده و گاز منوکسید نیتروژن و دی اکسید نیتروژن هستند که تهویه بهداشتی این گازها در مقیاس بزرگ، نیازمند سیستم تهویه مکانیکی مانند جت فن است.

بدین ترتیب روش های تهویه طولی با جت فن، تهویه طولی با استفاده از شفت و یا حفر دویل می تواند در طراحی تهویه زیرگذر و تونل کوچک مد نظر قرار گیرد. علاوه بر موارد مطرح شده، به دلیل اینکه ارتفاع در زیرگذر ها معمولا کمتر از ارتفاع تونل است، انتخاب جت فن هایی که موجب محدودیت شدید ارتفاع نگردند نیز فرآیندی مهندسی است که نیازمند دقت ویژه ای در هنگام طراحی است.

بدین ترتیب همانند فرآیند طراحی تهویه تونل، در طراحی تهویه زیرگذر نیز میزان ترافیک عبوری (پیشبینی 10 سال آینده)، نحوه نصب جت فن ها، قطر شفت ها و یا منافذ هوا باید محاسبه شود.

همچنین جهت بررسی شرایط بحرانی مانند بروز حریق و بررسی عملکرد سیستم تهویه تونل یا زیرگذر می توان با استفاده از نرم افزار پایروسیم و FDS ، نسبت به شبیه سازی و سیمولیشن آتش سوزی در داخل تونل اقدام نمود.

جهت مطالعه توضیحات تکمیلی در خصوص شبیه سازی آتش و حریق در Pyrosim بر روی این نوشته کلیک نمایید.

 

طراحی تهویه تونل و طراحی تهویه زیرگذر

تحلیل و شبیه سازی آتش سوزی و حریق در تونل

شبیه سازی آتش و حریق در برج  با  Pyro Sim- پایرو سیم

پروژه شبیه سازی حریق و آتش در پارکینگ  CFD

شبیه سازی سیالاتی تهویه صنعتی و تهویه تونل

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

09124780268

021-66129745

021-66561974

www.araco.ir

[e-mail]

About CFD Simulation

CFD(Computational fluid dynamics) is a branch of fluid mechanics that uses numerical methods to solve and analyze fluid behavior.
During a CFD simulation, the computer calculates the interaction of liquids and gases with boundary conditions in small cells. These cells will form the computational domain in which the simulation takes place. Initial and boundary conditions shall be defined, according to each case. 
Ongoing research yields software that improves complex simulation scenarios such as turbulent flow accuracy and speed. 
We use CFD simulation for many projects, like ventilation, aerodynamics, pumps and turbines, and other industrial uses. Generally, CFD simulations help designers achieve better results and can reduce the cost of production. 
For example, in ventilation cases, CFD can show us the stream of air that circulates in a room or parking lot. In such circumstances, we can also calculate the temperature, pressure, and flow speed at any point of the computational domain.

We usualy recommend use CFD to check the design of industrial ventilation for a parking lot, warehouses, factories and workshops using a Jet fan or axial fans.

---

PyroSim and FDS(Fire and smoke) Simulations

PyroSim is a graphical user interface for the Fire Dynamics Simulator(FDS). PyroSim helps companies to create and manage the details of complex fire models.
PyroSim and FDS are the best software to simulate the fire reaction in different environments like buildings, parking lots, subways, tunnels, cinemas, hotels, and commercial office complexes.

Using PyroSim, we could define smoke detectors and sprinklers inside the 3D model and examine the current design in case of fire.
Meanwhile, it is possible to link PyroSim results with Pathfinder software which is an advanced movement simulation combined with high-quality 3-D animated results, giving reliable answers.

 

 

ARACo

Ventilation CFD projects(tunnel, parking lot and villa)

Fire simulation using PyroSim(FDS)

Smoke Simulation for tunnel, parking lot, stadium and hotels

Email: [e-mail] 

Cell phone: [phone](Whats app - Telegram - IMO)

Office: [phone] & [phone]

ARACo simulation page

Pyro Sim - CFD - FDS - Fire simulation

سیمولیشن خروج اضطراری در زمین لرزه

شبیه سازی تخلیه افراد و خروج اضطراری 

کشور ما ایران، یکی از زلزله خیز ترین کشورهای دنیا می باشد. بررسی و مشاهده نقشه جهانی زمین لرزه، این نکته را بیش از پیش مشخص می کند که توجه به مساله زلزله در ایران، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

تخلیه اضطراری ساختمان ها، ادارات، اماکن تفریحی و تجاری در هنگام بروز بحران مانند زمین لرزه جزو مواردی است که لازم است به دقت مورد توجه قرار گیرد.

در هنگام بروز بحران مانند زلزله یا آتش سوزی، باید دستورالعمل هایی جهت تخلیه اضطراری افراد در نظر گرفته شده و نیز مسیر های مورد نظر جهت خروج مشخص شده باشند.

مهمترین نکته در زمان تخلیه و خروج اضطراری مردم از یک ساختمان، فروشگاه زنجیره ای، هتل، استادیوم، ایستگاه مترو و یا سینما  در نظر گرفتن این مطلب است که تخلیه و خروج مردم باید در کوتاهترین زمان ممکن و با بهترین روش انجام پذیرد تا کسی در حین خروج و یا به خاطر ازدحام، صدمه نبیند.

 نرم افزارهایی که به منظور شبیه سازی خروج افراد تهیه شده اند، یکی از ابزارهای مهم در حوزه طراحی اماکن سرپوشیده مانند هایپر مارکت ها، مجتمع های فرهنگی تفریحی، سالن های سینما و تئاتر، سالن های همایش، پایانه های اتوبوسرانی، ایستگاهها مترو و استادیوم های ورزشی و نیز تدوین دستورالعمل های خروج اضطراری و تخلیه افراد می باشد.

با استفاده از این نرم افزار و پس از تهیه مدل سه بعدی مکان مورد نظر، ابتدا موقعیت قرار گیری افراد و پرسنل در قسمت از مدل مشخص می گردد. سپس با استفاده از مسیرهای تعریف شده، خروج افراد از موقعیت مورد نظر شبیه سازی می گردد. 

در این حالت، مواردی از قبیل زمان متوسط خروج افراد از موقعیت فعلی، نحوه حرکت در حین خروج، نقاط بحرانی در زمان خارج شدن و میزان استفاده افراد از پله برقی و آسانسور بدست می آید. همچنین به کمک این شبیه سازی ها می توان وضعیت خروجی های اضطراری را بهبود داده و نیز برای شرایطی مانند زلزله و آتش سوزی برنامه ریزی نمود و آموزش های لازمه را به پرسنل ارائه کرد.

از قابلیت های دیگر این نرم افزار می توان به استفاده از خروجی نرم افزار PyroSim اشاره کرد. در این حالت با توجه به نتایج شبیه سازی حریق، می توان شرایط خروج اضطراری افراد را در حالت اضطراری بررسی کرد. همچنین تاثیر عواملی از قبیل، میزان میدان دید، حجم آلاینده ها و جهت حرکت گازهای ناشی از حریق فرضی را، بر نحوه خروج اضطراری افراد مشاهده نمود.

 

 

طراحی و شبیه سازی خروج اضطراری افراد 

انجام پروژه مدلسازی خروج اشخاص

شبیه سازی تخلیه اضطراری در مترو، ترمینال، مجتمع تجاری

شبیه سازی با نرم افزار  Pathfinder Thunderhaed

انجام پروژه های شبیه سازی حریق با نرم افزار پایرو سیم Pyrosim 

شرکت آراکو، محمد قربانعلی بیک

09124780268 

021-66129745

021-66561974 

www.araco.ir

[e-mail]

سیمولیشن جریان هوا در برد الکتریکی

شاید کمتر کسی را بتوان پیدا کرد که در قرن 21 ام با محصولات و تجهیزاتی که در آن مدار یا برد الکترونیکی وجود دارد، سر و کار نداشته باشد. بسیاری از محصولات و تجهیزات اطراف ما، دارای پی سی بی(PCB( هستند. محصولاتی مانند گوشی تلفن همراه، مانیتور، تلویزیون، هود، یخچال، مودم و موارد بسیار دیگری که در زندگی روزمره ما تاثیر زیادی می گذارند. به همین دلیل تولید برد و مدار های الکتریکی(مدار ها و تجهیزات کنترلی، مخابراتی،موتورها، تجهیزات ذخیره سازی و ...) یکی از بخش های مهم صنایع امروزی است.

تصویر نمونه شبیه سازی جریان هوا و دما در برد الکتریکی

شبیه سازی دما و گرما در مدار و المان های برقی

در فرآیند طراحی و ساخت یک محصول دارای مدار الکتریکی، پس از طراحی مدار و اجزا الکترونیک، یکی از موارد مهم، طراحی و شبیه سازی انتقال حرارت و روش دفع گرما در برد یا PCB است. این نوع شبیه سازی ها کمک می کند تا با توجه به مشخصات قطعات و المانهای الکترونیک(آی سی، پردازنده، مقاومت، حافظه، خازن و ...) و با در نظر گرفتن دمای مناسب کارکرد قطعات و مدار، میزان دفع گرما و وضعیت جریان هوا در داخل برد یا تجهیز الکتریکی را مشاهده کنیم.

به این ترتیب با استفاده از نتیجه شبیه سازی حرارتی و جریان هوا در برد الکترونیکی، می توان پیش بینی های لازم برای جلوگیری از بالا رفتن بیش از حد دمای تجهیز و قطعات برد را در هنگام استفاده، انجام داد و روش مناسبی برای خنک کردن المان ها در نظر گرفت. 

سیمولیشن سی اف دی(CFD) بر روی پی سی بی و مدار

با انجام شبیه سازی انتقال حرارت و جریان هوا در PCB ها، قطعات و مجموعه های الکتریکی و الکترونیکی علاوه بر امکان بررسی منافذ ورود و خروج هوا، می توان نیاز به استفاده از فن را برای مجموعه مورد نظر آنالیز کرده و همچنین جانمایی و چیدمان قطعات را در پوسته برد الکتریکی بررسی کرد.

سیمولیشن مسیر حرکت هوا و گرمای تولید شده در مدار الکترونیکی

یکی از کاربردهای دیگر شبیه سازی و سیمولیشن CFD در طراحی PCB و بردهای الکتریکی، بهینه کردن و اصلاح طرح ها و محصولات موجود می باشد. در این حالت و با توجه به توان تولیدی توسط المان های مختلف مدار و نیز هندسه و متریال بدنه دستگاه، می توان وضعیت تهویه را در داخل مجموعه الکتریکی مورد بررسی قرار داد و در صورت نیاز به تغییر در ساختار و جانمایی و یا ظرفیت فن، موارد را با استفاده از شبیه سازی و سیمولیشن انتقال حرارت چند حالته، تحلیل نمود.

در این خصوص باید توجه داشت سیمولیشن و تحلیل انتقال حرارت در PCB و برد الکترونیک، نیازمند تجربه مناسب در حوزه شبیه سازی و آشنایی با علم مکانیک سیالات است.

بهینه سازی و بررسی عملکرد هیت سینک

وظیفه Heat sink در مدار الکترونیکی انتقال حرارت قطعاتی مانند IC و CPU، به محیط است. این قطعات الکترونیک معمولا در هنگام پردازش حرارت زیادی تولید می کنند که تنها از طریق سطح المان دفع نمی شود و در صورت نداشتن هیت سینک دمای آن بسیار بالا می رود و ممکن است باعث سوختن آی سی شود. در وافع هیت سینک یک قطعه از جنس آلیاژ آلومینیوم یا مس است که با داشتن شبکه های مختلف و سطح تماس زیاد با هوا، به انتقال حرارت کمک می کند.

انتخاب نوع هیت سینک و شبیه سازی گرما و دما در آن یکی از انواع دیگر سیمولیشن در بردها است.

خروجی و نتیجه شبیه سازی انتقال حرارت و تهویه برد الکترونیک

PCB flow simulation -CFD results

نتیجه شبیه سازی سی اف دی و سیمولیشن تولید گرما و حرارت در برد و مدار الکتریکی معمولا به صورت پلات و نمودار دو بعدی و سه بعدی دما در نقاط مختلف، سرعت جریان هوا و یا فشار هوا قابل بررسی است. با استفاده از نمودار و نقشه حرارتی، می توان متوجه شد دمای کدام المان الکترونیکی بالاتر از حالت معمولی است. علاوه بر این اگر سرعت حرکت هوا در قسمتی از مدار الکتریکی کم باشد و انتقال حرارت به خوبی انجام نشود، باید در آن محل از فن یا هیت سینک(Heat sink) استفاده کرد.

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

شبیه سازی و سیمولیشن انتقال حرارت در PCB

شبیه سازی CFD جریان هوا در برد و مدار الکتریکی

سیمولیشن انتقال حرارت و نحوه حرکت جریان هوا در برد الکترونیک

طراحی تهویه صنعتی و شبیه سازی های سیالاتی

09124780268

02166561974

02166129745

www.araco.ir

[e-mail]

طبقه بندی سیمولیشنهای قابل اجرا با PyroSim و FDS

مدلسازی رفتار آتش و حریق یکی از مواردی است که به طراحان کمک می کند با لحاظ کردن تجهیزات مناسب، از گسترش شدید آن و نیز بروز خطراتی از قبیل خفگی و مسمومیت ناشی از دود جلوگیری نمایند. با استفاده از نتیجه سیمولیشن و مدلسازی آتش سوزی می توان با ایجاد چیدمان مناسب و انتخاب صحیح تجهیزات تهویه، به تخلیه دود کمک کرد و در عین حال شرایط را برای جلوگیری از گسترش لایه دود و گازهای ناشی از احتراق به سمت پایین، فراهم نمود.

نرم افزارهای شبیه سازی آتش و حریق مانند نرم افزار FDS،Fire Dynamics Simulator و نرم افزارThunderhead Pyrosim ، پایروسیم یکی از ابزارهای قابل استفاده در این بخش می باشند. به کمک نرم افزار شبیه سازی حریق  می توان سناریوهای مختلف را در هنگام آتش سوزی در مکان هایی مانند تونلها، پارکینگ ها، ایستگاههای مترو، مجتمع های تجاری مسکونی، سالن های ورزشی، سینما، دیتا سنتر و کارخانجات مورد بررسی نمود.

با استفاده از نرم افزار پایروسیم می توان شبیه سازی ها و تحلیل های مختلفی را انجام داد. در این بخش به بررسی برخی از شبیه سازی ها و سیمولیشن های قابل انجام با نرم افزار شبیه سازی حریق و دود پایرو سیم می پردازیم.

تصویر قابلیت های شبیه سازی و سیمولیشن نرم افزار پایروسیم

1-شبیه سازی آتش سوزی و سیمولیشن نحوه پخش دود

این بخش، اصلی ترین کاربری نرم افزار پایرو سیم می باشد. به کمک این نوع شبیه سازی می توان با مشخص کردن شدت و موقعیت آتش فرضی، رفتار حریق و نحوه پخش دود حاصل از آتش گرفتن مواد مختلف را شبیه سازی کرد. باید توجه داشت که خصوصیات هر ماده در هنگام آتش گرفتن متفاوت می باشد و به همین دلیل مشخص کردن جنس متریالی که دچار آتش شده است از اهمیت ویژه ای برخوردار است. همچنین در بخش اول باید هندسه محیط به صورت کامل مدلسازی سه بعدی شده و ساده سازی مورد نظر انجام گردد.

تصویر نمونه شبیه سازی آتش سوزی در یک ساختمان

2-شبیه سازی جریان هوای تهویه CFD

شبیه سازی و سیمولیشن جریان هوا در تهویه از موارد دیگری است که با نرم افزار پایرو سیم( (Pyrosimقابل انجام است. در این حالت پس از آماده سازی مدل سه بعدی از هندسه، نوبت به طراحی ورودی ها و خروجی های کانالها و تجهیزات تهویه می باشد. در حقیقت شبیه سازی تهویه از نوع شبیه سازی و سیمولیشنCFD  است که با نرم افزار پایروسیم نیز می توان آنرا انجام داد.

تصویر نمونه شبیه سازی و سیمولیشن HVAC CFD

3-شبیه سازی و بررسی سیستم کنترل و اطفاء حریق اتوماتیک

یکی دیگر از کاربری های پایروسیم، شبیه سازی و بررسی عملکرد سیستم اطفا آتش خودکار و بررسی نحوه عملکرد سنسورهای دود می باشد. در این حالت و پس از مدلسازی هندسه محیط، موقعیت و مشخصات سنسورهای دود و سیستم اسپرینکلر ها در نرم افزار پایروسیم وارد می شود. سپس با توجه به موقعیت و مشخصات حریق مورد نظر، مکان آتش فرضی و انرژی حرارتی حریق تعریف می گردد. در ادامه سیستم کنترل و اطفا اتوماتیک حریق از لحاظ نحوه عملکرد و طبق برنامه ریزی انجام شده در نرم افزار پایرو سیم وارد می شود و سپس با اجرای شبیه سازی، نحوه عملکرد سیستم کنترل و اطفا اتوماتیک حریق و سنسور ها در مواجهه با دود به صورت انیمیشن تهیه و مورد بررسی قرار می گیرد.

 

نمونه سیمولیشن حرکت و پخش شدن دود در سالن سینما و آمفی تئاتر

شرکت آراکو با بهره گیری از کارشناسان زبده در حوزه شبیه سازی و سیمولیشن  FDS و Pyrosim ،CFD آماده ارائه خدمات شبیه سازی و تحلیل آتش سوزی، حریق، شبیه سازی سیستم اطفا حریق و بررسی سنسورهای دود در پروژه های مختلف می باشد.

---

تحلیل آتش سوزی و حریق در تونل

سیمولیشن حریق در برج مسکونی با نرم افزار PyroSim

شبیه سازی آتش و دود در سالن ورزشی، سینما و همایش

مدلسازی حریق و آتش در پارکینگ CFD

شبیه سازی خروج و تخلیه اضطراری افراد 

شرکت آراکو، محمد قربانعلی بیک

09124780268 

02166129745

02166561974 

[e-mail]

www.araco.ir

فیلم شبیه سازی آتش، پخش دود و تخلیه اضطراری در پارکینگ

شبیه سازی تخلیه افراد و خروج اضطراری

Emergency exit simulation

Evacuation simulation

نرم افزارهایی که به منظور شبیه سازی خروج افراد تهیه شده اند، یکی از ابزارهای مهم در حوزه طراحی اماکن سرپوشیده مانند هایپر مارکت ها، مجتمع های فرهنگی تفریحی، سالن های سینما و تئاتر، سالن های همایش، پایانه های اتوبوسرانی، ایستگاهها مترو و استادیوم های ورزشی می باشد.

با استفاده از این نرم افزار و پس از تهیه مدل سه بعدی مکان مورد نظر، ابتدا موقعیت قرار گیری افراد و پرسنل در قسمت از مدل مشخص می گردد. سپس با استفاده از مسیرهای تعریف شده، خروج افراد از موقعیت مورد نظر شبیه سازی می گردد. 

در این حالت، مواردی از قبیل زمان متوسط خروج افراد از موقعیت فعلی، نحوه حرکت در حین خروج، نقاط بحرانی در زمان خارج شدن و میزان استفاده افراد از پله برقی و آسانسور بدست می آید. 

 

کاربرد های شبیه سازی و سیمولیشن خروج اضطراری افراد

شبیه سازی نحوه حرکت جمعیت و تحلیل تجمع ها

سیمولیشن خروج جمعیت از سینما

شبیه سازی تخلیه تئاتر

مدلسازی خارج شدن افراد از مترو

شبیه سازی خروج اضطراری از هتل

مدل سازی حرکت افراد و خروج از مجتمع تجاری و مسکونی

سیمولیشن حرکت افزاد در استادیوم

 

شبیه سازی تخلیه اضطراری در آتش سوزی و حریق

از قابلیت های دیگر این نرم افزار می توان به استفاده از خروجی نرم افزار PyroSim اشاره کرد. در این حالت با توجه به نتایج شبیه سازی حریق، می توان شرایط خروج اضطراری افراد را در حالت اضطراری بررسی کرد. همچنین تاثیر عواملی از قبیل، میزان میدان دید، حجم آلاینده ها و جهت حرکت گازهای ناشی از حریق فرضی را، بر نحوه خروج اضطراری افراد مشاهده نمود.

 

 

طراحی و شبیه سازی خروج اضطراری افراد 

انجام پروژه مدلسازی خروج اشخاص

شبیه سازی تخلیه اضطراری در مترو، ترمینال، مجتمع تجاری

شبیه سازی با نرم افزار  Pathfinder Thunderhaed

انجام پروژه های شبیه سازی حریق با نرم افزار پایرو سیم Pyrosim 

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

09124780268 

021-66129745

021-66561974 

www.araco.ir

[e-mail]

سیمولیشن جریان هوا(فشار، سرعت، دما)

Ventilation CFD and air flow simulation

وقتی که یک ساختمان، سوله، کارخانه یا مجتمع مسکونی را می سازیم، حتما به مساله تهویه هم باید توجه کنیم. از نظر هدف تهویه، دو روش محتلف وجود دارد.

1- تهویه مطبوع که هدف اصلی آن رساندن دمای محیط به دمای مطبوع برای افراد است. تهویه مطبوع بیشتر در ساختمانها، مجتمع های مسکونی، پاساژ ها، هتل ها و مکان های مشابه کاربرد دارد. تهویه مطبوع شامل گرمایش در زمستان و سرمایش در تابستان است.

2- تهویه صنعتی که هدف اصلی آن، خارج کردن گاز های آلاینده های صنعتی و وارد کردن هوای تازه به محیط است. در واقع تهویه صنعتی برای تنفس بهتر کارگران و پرسنل مشغول در یک محیط مثل سوله یا کارخانه، انجام می شود. یکی دیگر از اهداف تهویه صنعتی، کاهش دمای تجهیزات یا دستگاههای خاص است.

در مراحل طراحی تهویه مطبوع و تهویه صنعتی، محاسبه مقدار ظرفیت سرمایش یا گرمایش دستگاه های تهویه و توان فن ها از روی فرمول و با توجه به شرایط محیطی انجام می شود. اما جاگذاری و موقعیت آنها در بیشتر حالت ها به صورت تجربی است. 

تهویه مجموعه ای از طراحی ها، تجهیزات و فرآیندهایی است که در آن سعی می شود، هوای محیط کار یا زندگی برای افراد سالم و معتدل باشد.

شبیه سازی و سیمولیشن تهویه که با عنوان HVAC CFD شناخته می شود یک روش مهندسی برای درک بهتر شرایط تهویه هوا در محیط است. مهمترین برتری سیمولیشن جریان هوا و تهویه این است که قبل از خرید و نصب تجهیزات تهویه مطبوع و تهویه صنعتی، می توانیم ببینیم کیفیت تهویه در قسمت های مختلف محیط چگونه است. در واقع هزینه سیمولیشن تهویه خیلی کمتر از خرید یا نصب اشتباه تجهیزات است.

در ادامه بیشتر با مفهوم شبیه سازی یا سیمولیشن حرکت و سرعت جریان هوا و گرمایش و سرمایش آشنا می شویم.

مفهوم سیمولیشن CFD

مکانیک شاره‌ها یا مکانیک سیالات به انگلیسی(Fluid mechanics) یکی از شاخه‌های وسیع در مکانیک محیط‌ های پیوسته را تشکیل می‌دهد. مکانیک سیالات هم با همان اصول مربوط به مکانیک جامدات آغاز می‌شود، ولی با این تفاوت که سیالات بر خلاف جامدات قادر به تحمل تنش برشی نیست. با دانستن این مسئله معادله هایی برای تحلیل حرکت سیالات طرح ریزی شده است. این معادلات به احترام ناویه و استوکس دو ریاضی‌دان بریتانیایی و فرانسوی به نام معادلات ناویه-استوکس نامیده می‌شوند. تحلیل و شبیه سازی های سیالات و انتقال حرارت یا CFD - Computational Fluid Dynamics در حقیقت حل معادله ناویر استوکس برای حجم های کوچک از مدل اصلی می باشد. در این روش کل حجم مورد نظر ابتدا به حجم های بسیار کوچکی در عملیات مش بندی تقسیم می شود و پس از اعمال شرایط مرزی، معادلات مذکور برای کلیه المان ها حل می شود. با بررسی موتور های جستجو مانند گوگل - Google به اطلاعات بیشتری در مورد شبیه سازی جریان هوا و سیمولیشن تهویه دست پیدا می کنید.

با انجام شبیه سازی و سیمولیشن تهویه می توانیم مسیر حرکت جریان هوا در محیط و پارمتر هایی مثل سرعت، فشار و دمای هوا را در نقاط مختلف متوجه شویم

شبیه سازی های سیالاتی یا CFD از لحاظ روال کلی مشابه تحلیل های استاتیکی و دینامیکی FEM می باشد. در هر دو روش برای حل از المان های بسیار کوچک تری نسبت به مدل اصلی استفاده می شود.

نتایج سیمولیشن جریان هوا و انتقال حرارت

امروزه با بالا رفتن سرعت پردازش رایانه ها، تحلیل های CFD و FEM جایگاه ویژه ای در بخش طراحی و تحلیل خرابی پیدا کرده اند. موارد مهمی که در تحلیل های سیالاتی و انتقال حرارت می توان محاسبه کرد عبارت است از :

- پلات سرعت، دما و فشار  سیال در هر نقطه از مدل

- پلات و کانتر سرعت، دما و فشار سیال در سطوح داخلی و خارجی

- دیاگرام مسیر جریان سیال

- پلات ها و نمودارهای انتقال حرارت در سطوح خارجی و مرزی

- محاسبات مربوط به سرعت، دما و فشار در سطوح و احجام مختلف

تحلیل و شبیه سازی سیالات و انتقال حرارت که با نرم افزارهایی مانند : فلوئنتFluent ، انسیس Ansys و فلو-ورکز Flow works  انجام می پذیرد در بخش های مختلفی از صنایع کاربرد دارد که برخی از این موارد عبارتند از :

تحلیل و شبیه سازی تهویه صنعتی و تهویه مطبوع

سیمولیشن تهویه تونل

مدل سازی تهویه پارکینگ

تحلیل حریق و آتش در تونل

طراحی و شبیه سازی تهویه دیتا سنتر و ماینینگ فارم

سیمولیشن جریان هوای تهویه یا شبیه سازی HVAC CFD یکی از انواع تحلیل های سیالات و انتقال حرارت است که به صورت ویژه، وضعیت سیستم تهویه را بررسی می کند. در شبیه سازی تهویه، مانند تهویه پارکینگ، تهویه دیتا سنتر، تهویه هتل و ... ، در مرحله اول مدل سه بعدی از فضای مورد نظر برای سیمولیشن ساخته می شود. در ادامه و با استفاده از اطلاعات و محاسبات سیستم تهویه موجود، ورودی ها و خروجی های هوا و شرایط دما و فشار مشخص می شود. نتیجه شبیه سازی تهویه HVAC، مشخص شدن مسیر حرکت جریان هوا، وضعیت انتقال حرارت تجهیزات و مشخص شدن مقدار دما در نقاط مختلف است.
در واقع سیمولیشن سی اف دی، کیفیت طراحی تهویه مطبوع یا تهویه صنعتی را در مکان هایی مانند دیتا سنتر، اتاق سرور، سالن اجتماعات، لابی هتل، پارکینگ طبقاتی و شرکت ها و کارخانه ها مشخص می کند.

در این حوزه شرکت آراکو با تجربه پروژه های صنعتی با استفاده از نرم افزارهای بروز شبیه سازی آمادگی دارد پروژه های شبیه سازی و تحلیل تهویه و انتقال حرارت را به صورت داخلی و یا خارجی طبق نظر کارفرما به انجام رساند.

مزایا و خروجی شبیه سازی و سیمولیشن تهویه(CFD HVAC)

نمونه پروژه های شبیه سازی مسیر حرکت هوا

مشخصات برخی از پروژه های انجام شده توسط شرکت آراکو با این نرم افزار به شرح ذیل می باشد:

- پروژه تحلیل سیالاتی و انتقال حرارت جریان هوا در ایر درایر

- تحلیل آئرودینامیکی جریان هوا در سرعتهای مختلف بر روی بدنه قطار

- سیمولیشن سیالاتی و انتقال حرارت جریان هوا درون اتاق موتور لکوموتیو

- تحلیل انتقال حرارت مبدل حرارتی گاز به گاز

- پروژه شبیه سازی جریان هوا و انتقال حرارت المان های برد الکتریکی(PCB Simulation)

- سیمولیشن تهویه اتاق سرور

- تحلیل تهویه پارکینگ و شبیه سازی آتش سوزی در پارکینگ

- پروژه سیمولیشن تهویه سوله با جت فن و فن اگزاست

- شبیه سازی CFD تهویه تونلهای سعادت شهر - امام زاده هاشم - کبیر کوه و .....

- پروژه شبیه سازی جریان هوا و تهویه گلخانه شیشه ای

- سیمولیشن خشک کن آجر

 

---

طراحی و شبیه سازی تهویه صنعتی

سیمولیشن جریان هوا فیلتر

انجام پروژه های سیمولیشن سی اف دی - CFD صنعتی

شبیه سازی سیالات و انتقال حرارت 

پروژه و سیمولیشن تهویه پارکینگ

شرکت آراکو، محمد قربانعلی بیک

09124780268 

02166129745

02166561974 

[e-mail]

خدمات شبیه سازی سیالات و انتقال حرارت