پديد آورندگان :
حاضري، آتنا دانشگاه رازي كرمانشاه - دانشكده كشاورزي - گروه علوم مهندسي آب، ايران , قباديان، رسول دانشگاه رازي كرمانشاه - گروه مهندسي آب، كرمانشاه، ايران , حيدري، محمد مهدي دانشگاه رازي كرمانشاه - گروه مهندسي آب، كرمانشاه، ايران
كليدواژه :
بهينه سازي , خاصيت ويسكوالاستيك , شبكه آبياري تحت فشار , ضربه قوچ
چكيده فارسي :
تحقيق حاضر روي تاثيرخاصيت ويسكو الاستيك بر طراحي بهينه سيستم آبياري تحت فشار با در نظر گرفتن ملاحظات ضربه قوچ تمركز دارد. بدين منظور سه مدل بهينه ساز، شبيه ساز جريان ماندگار و محاسبه‌گر ضربه قوچ كد نويسي و در قالب يك مدل كامپيوتري به همديگر جفت شدند. در مدل بهينه ساز جمعيت اوليه از قطرهاي موجود ايجاد مي شود. سپس براي هر عضو اين جمعيت درمدل شبيه سازي جريان ماندگار مقادير فشاردر گره ها و سرعت در لوله ها محاسبه مي شود. اين مقادير به عنوان شرط اوليه به مدل ضربه قوچ ارسال مي شود. در مدل شبيه ساز جريان غير ماندگار با اعمال ضربه قوچ بر روي سيستم حداكثر اضافه فشار در هر گره محاسبه و نتايج به مدل بهينه ساز ارسال مي گردد. در اين تحقيق براي بهينه يابي قطر لوله‌هاي سيستم همچنين نوع و تعداد پمپ بهينه ايستگاه پمپاژ، تابع هدف به صورت كمينه نمودن مجموع هزينه هاي جاري و ثابت در طول عمر مفيد پروژه ضمن رعايت محدديت هاي سرعت و فشار در نظر گرفته شده است. مقدار تابع هدف با رعايت قيود براي هر عضو جمعيت اوليه محاسبه مي شود و براي تمام اعضا سازگاري نسبي بدست مي آيد. با اعمال عمليات جهش، تقاطع، جايگزيني با رويكرد نخبه گرايي نهايتا نسل بعدي محاسبه مي شود و مراحل مذكور تا رسيدن به شرط توقف محاسبات و تعيين جواب بهينه تكرار مي گردد. صحت سنجي مدل شبيه سازي جريان غير ماندگار درلوله هاي ويسكو- الاستيك با استفاده از داده هاي اندازه گيري شده در كالج سلطنتي لندن و در نظر گرفتن تعداد سه المان كلوين – ويت و زمان هاي تاخير 05/0 ، 5/1 و 5 ثانيه براي اين سه المان انجام شده است. نتايج نشان داد براي سرعت انتشار امواج فشاري 390 متر بر ثانيه نوسانات فشار اندازه گيري شده با محاسباتي تطابق مناسبي دارند.
چكيده لاتين :
The present study focuses on the effect of viscoelastic properties on the optimal design of pressurized irrigation system taking into account the impact of water hammer. For this purpose, the three models, the optimizer, the hydraulic steady solver (HSS), and hydraulic transient solver (HTS) were coded together in the form of a computer model. In the optimizer model, the initial population is created from the available diameters. Then, for each member of this population, in the HSS, the values of pressure in the nodes and velocity in the pipes are calculated. These values are sent to HTS as an initial condition. In the HTS, by applying a water hammer condition on the system, the maximum overpressure in each node is calculated and the results are sent to the optimizer model. Here the value of the objective function is calculated by observing the constraints for each member of the initial population and relative compatibility is obtained for all members. By applying the operation of mutation, intersection, replacement with the elitist approach, the next generation is finally calculated and the mentioned steps are repeated until the condition of stopping the calculations and determining the optimal answer is reached. Validation of the HTS in viscoelastic pipes using data measured at the Imperial College (London, UK) and considering three Kelvin–Voigt elements and retardation times of 0.05, 1.5 and 5 seconds for these three elements are done. The results showed that for wave speed of 390 m / s, the measured pressure fluctuations are in good agreement with the calculations. After confirming the model results, water hammer simulation of Ismailabad network in the current situation, which is composed of GRP and HDPE pipes, was performed with and without considering the viscoelastic properties for polyethylene pipes.
