پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی عمران > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1397
پدیدآورندگان:
مژگان ابراهیم‌ پور [پدیدآور اصلی]، احمد احمدی[استاد راهنما]، امیر پارساصدر [استاد مشاور]
چکیده: در سیستم‌های بزرگ انتقال آب به‌منظور تامین هد موردنظر، از چندین ایستگاه پمپاژ آب استفاده می شود که بعضا به دلیل دبی بالای سیستم، هر ایستگاه خود متشکل از چندین پمپ موازی است. خاموشی یا ازکارافتادگی هر یک از این پمپ‌ها جریان غیرماندگاری در خط لوله ایجاد می کند که باعث نوسانات فشار در خط لوله می شود. بررسی و کنترل حداکثر و حداقل فشارهای وارد بر خط لوله نقش مهمی در طراحی و بهره برداری از خطوط انتقال آب ایفا می کند. یکی از راه کارهای محدود کردن فشارهای وارد بر خط لوله، خاموشی گام به گام پمپ‌ها است. هدف اصلی این تحقیق ارائه ترتیب خاموشی و فاصله زمانی بهینه خاموشی پمپ‌ها در دوگام در یک سیستم انتقال آب بزرگ است به‌نحوی‌که فشار بیشینه و کمینه وارد بر خط انتقال، همواره در محدوده مجاز باقی بماند. بدین منظور لازم است ابتدا مدل‌سازی عددی جامعی از سیستم انتقال آب با چند ایستگاه پمپاژ سری و چندین پمپ موازی در هر ایستگاه صورت پذیرد تا جریان غیرماندگار ناشی از ضربه قوچ در این سیستم شبیه‌سازی شود. در روند این شبیه‌سازی، معادلات حاکم بر جریان که معادله پیوستگی و مومنتوم هستند با روش خطوط مشخصه صریح و معادلات حاکم بر پمپ‌های موازی که شامل معادلات هد و گشتاور است با روش عددی نیوتن رافسون حل‌شده‌اند. این مدل شبیه‌ساز به‌صورت تابعی به الگوریتم بهینه‌ساز علف‌های هرز مهاجم معرفی‌شده است. در این الگوریتم برای تولیدمثل دانه های مربوط به ترتیب خاموشی از تولیدمثل باینری و برای تولیدمثل دانه های مربوط به فاصله زمانی بین خاموشی دوگام، از تولیدمثل استاندارد استفاده‌شده است. فشار بیشینه و کمینه در این الگوریتم بهینه می شود بدین ترتیب که فشارهای بیشینه، به کمترین مقدار ممکن و فشارهای کمینه به بیشترین مقدار خود می رسند و ترتیب خاموشی و فاصله زمانی خاموشی بین دو گام مرتبط با آن ها نیز ارائه می شود. این خروجی ها برای طول هایی مختلفی از لوله و تعداد مختلف ایستگاه بسط داده و تحلیل می شوند. با بررسی محدودی نشان داده شد که ترتیب خاموشی می تواند تاثیر بسزایی در فشارها وارد بر خط انتقال آب بگذارد و می توان تنها با انتخاب ترتیب خاموشی مشخص و فاصله زمانی بین خاموشی دو گام از خرابی های احتمالی ناشی از ضربه قوچ جلوگیری کرد. ازآن جایی‌که ترکیب الگوی خاموشی و فاصله زمانی بین دو گام خاموشی پمپ‌ها می تواند مقادیر بسیار متنوعی اختیار کند، راه کار پیشنهادی برای به دست آوردن فشار موردنظر، بهینه‌سازی از طریق یک الگوریتم بهینه‌ساز فراکاوشی است. با بهینه‌سازی با الگوریتم علف‌های هرز، فاصله زمانی و الگوی خاموشی برای چند سیستم پمپاژ گروهی استخراج کردید. این متغیرهای در هر سیستم انتقال آب وابسته به تعداد پمپ، قدرت پمپ و طول لوله‌ها است، به همین دلیل نمی توان الگویی کلی ارائه داد. اما بسته به سیستم‌های پمپاژ با تعداد معینی پمپ، می توان بازه ای برای آن ارائه نمود. هم چنین، تاثیر تغییر طول در نتایج بهینه‌سازی ارائه گردید و این نتیجه حاصل شد که با کاهش طول لوله‌ها فشارهای ماکزیمم روند کاهشی و فشارهای مینیمم روند افزایشی در پیش می گیرند که نرخ این تغییر بسته به قدرت پمپ متفاوت است.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#ضربه قوچ #سیستم پمپاژ موازی #الگوریتم علف‌های هرز مهاجم #خاموشی گام به گام پمپ #خطوط مشخصه صریح #جریان ماندگار و غیرماندگار.
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)