عنوان پایان‌نامه
بهینه یابی شیرآلات در خطوط انتقال آب برای جلوگیری از ضربه قوچ با استفاده از الگوریتم ژنتیک
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2008;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 66706
- تاریخ دفاع
- ۳۰ شهریور ۱۳۸۴
- دانشجو
- مرتضی شهسواری گوغری
- استاد راهنما
- مسعود تابش
- چکیده
- در این تحقیق پس از بیان معادلات حاکم بر جریان ناماندگار با فرض در نظر گرفتن خواص الاستیک لوله و سیال و اصطکاک جداره لوله به حل عددی معادلات مذکور با راه حل کامل روش خطوط مشخصه پرداخته می‌شود. شرایط مرزی و ادوات کنترل ضربه قوچ در این تحقیق شامل مخزن در بالادست و پایین‌دست خط انتقال، شیر قطع و وصل، ایستگاه پمپاژ، شیر هوا و شیر خیزاب‌شکن می‌باشند. در ادامه به معرفی فرمولاسیون و چگونگی عملکرد خطوط لوله با شرایط فوق‌الذکر پرداخته می‌شود. سپس با معرفی دو مورد مطالعاتی مشخص، با استفاده از معادلات مذکور و شرایط مرزی و شیرآلات موردنیاز به شبیه‌سازی هیدرولیکی جریان ناماندگار در خطوط مورد مطالعه به کمک برنامه تهیه شده به زبان برنامه‌نویسی Fortran پرداخته می‌شود. علاوه بر شبیه‌سازی هیدرولیکی در این تحقیق با استفاده از الگوریتم ژنتیک به بهینه‌سازی تعداد، موقعیت و تنظیمات شیرهای هوا و خیزاب‌شکن به عنوان ادوات جلوگیری کننده از اثرات جریان ناماندگار در خط انتقال مورد مطالعه پرداخته می‌شود، به نحوی که با حداقل هزینه بیشترین کارائی را در کنترل جریان ناماندگار داشته باشد. بدین منظور ضمن معرفی چگونگی عملگرد بهینه‌ساز مورد استفاده به بیان عملگرهای پیوند، جهش و تابع برازندگی استفاده شده در این تحقیق پرداخته می‌شود. در نهایت به تشریح نتایج بدست آمده از الگوریتم ژنتیک به انضمام جداول و شکل‌های مورد نظر پرداخته شده است. لازم به ذکر می‌باشد که برنامه کامپیوتری بهینه‌ساز با زبان Fortran نوشته شده است که نمایی از تمامی برنامه‌های نوشته شده در ضمیمه آورده شده است.
- Abstract
- In this research, governing equation of unsteady flow is solved by characteristic method considering the elasticity properties of pipe and fluid. The boundary condition and prevent equipment of water hammer that were used in this study were upstream and downstream reservoir of pipeline, control valve, pump station, air valve and surge relief valve. Furthermore, the operation of these equipments and their equations is presented. A Fortran-based computer program was provided to simulate the unsteady flow in pipelines. Then, with introducing of two case studies the program was validated. In addition, in this study, the number, position and setting of air and surge relief valves are optimized for prevention of water hammer effects by genetic algorithm. The procedure of this algorithm, mating and mutation operation were illustrated. Finally, the results of this method were described by tables and charts.
