طراحی بهینه مخازن موجگیر دیفرانسیل

وقوع ضربه قوچ در مسیر خطوط انتقال آب نیروگاههای آبی بخصوص در مواقعی که طول خطوط زیاد بوده و همچنین بار بطور ناگهانی باشد امری اجتناب ناپذیر است . یکی از راههای کاهش اثرات این پدیده، احداث مخزن موجگیر در مسیر انتقال آب می‌باشد. مخزن موجگیر باعث استهالاک نوسانات جرم ناشی از ضربه قوچ می‌گردد. استهلاک بیشتر نوسانات موجب می‌شود که امواج فشاری کمتری به داخل تونل یا لوله کم فشار در بالا دست مخزن موجگیر منتقل گردد و جداره آن در مقابل پائین‌تری طراحی گردد و بالتبع هزینه‌های اجرای خطوط لوله که معمولا طول زیادی خواهند داشت بطور قابل توجهی کاهش خواهند یافت . از طرفی چنین طرحی دارای مخزن حجیم‌تر و در نتیجه پرهزینه‌تری خواهد بود. لذا ضرورت دارد در طراحی هر یک از بخش‌های فوق که شدیدا متاثر از یکدیگر می‌باشند، هزینه‌های اجرایی مورد توجه قرار گرفته و طرحی که دارای حداقل هزینه‌ها می‌باشد انتخاب گردد. در میان انواع مخزن موجگیر، نوع دیفرانسیل آن دارای عملکرد بهتری از نظر هیدورلیکی می‌باشد. انتخاب صحیح پارامترهای طراحی مخزن موجگیر دیفرانسیل عبارتند از قطر مخزن اصلی، قطر لوله رایزر، سطح مقطح روزنه‌ها، ارتفاع مخزن اصلی و ارتفاع رایزر. با تغییر پارامترهای فوق در محدوده مجاز طراحی به طرحهای مختلفی دست خواهیم یافت که گر چه از نظر هیدرولیکی می‌توانند قابل قبول باشند ولی از نظر اقتصادی و هزینه‌های اجرایی با هم متفاوت می‌باشند. از میان آنها طرحی که دارای کمترین هزینه اجرایی باشد بعنوان طرح بهینه انتخاب می‌گردد. هدف از انجام این پایان‌نامه، تدوین یک برنامه کامپیوتری با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی غیر خطی بهینه مخازن موجگیر دیفرانسیل می‌باشد. در این الگوریتم از روش تابع جریمه برای تبدیل مسئله بهینه‌سازی مفید به مسئله بهینه‌سازی بدون قید استفاده شده است . با اجرای این برنامه می‌توان در کمترین زمان به طراحی بهینه مخزن موجگیر دیفرانسیل دست یافت .

نمایه ها:

مخزن موجگیر دیفرانسیل |

طراحی |

بهینه سازی |

نیروگاه آبی |