تحلیل فازی هیدرولیک جریان در شبکه های آبرسانی با استفاده از بهینه سازی چند هدفه

پایان نامه
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده مهندسی
  • نویسنده آرزو زاهدی اصل
  • استاد راهنما علی حقیقی
  • سال انتشار 1392
چکیده

مقادیر مصرف در گره‏ها و ضرایب زبری لوله‏ها از منابع عمده‏ی عدم‏قطعیت در تحلیل و طراحی شبکه‏های آبرسانی می‏باشند. عدم‏قطعیت این پارامترها در کل سیستم پخش شده که در این صورت پاسخ‏های سیستم نیز لاجرم غیرقطعی خواهند بود. در تحقیق حاضر به منظور بررسی میزان تإثیر عدم‏قطعیت پارامترهای ورودی در فرایند شبیه‏سازی هیدرولیکی شبکه‏ها، یک مدل ریاضی معرفی می‏شود. به این منظور یک مدل تلفیقی با استفاده از تئوری مجموعه‏های فازی، الگوریتم ژنتیک با مرتب‏سازی نامغلوب و مدل شبیه‏سازی هیدرولیکی epanet توسعه داده شده‏است. epanet مدلی با ورودی قطعی می‏باشد. لذا یک مقدار دقیق و قطعی برای پارامترهای ورودی در نظر گرفته می‏شود که در نتیجه‏ی آن، مقدار واحد و یگانه‏ای نیز برای پاسخ‏های خروجی شامل فشار در گره‏ها و سرعت در لوله‏ها بدست می‏آید. عدم‏قطعیت ورودی توسط اعداد فازی ارائه و با استفاده از روش ?-cut به معادلات حاکم بر شبکه‏ها معرفی می‏شوند. مسئله برخاسته یک مسئله‏ی تصمیم‏سازی چندمعیاره با تعداد توابع هدف زیاد بوده که حل آن نیازمند استفاده از روش‏های بهینه‏سازی می‏باشد. لذا در این تحقیق یک روش بهینه‏سازی چندهدفه بر اساس nsga-ii جهت حل مسئله مورد استفاده قرار گرفته‏است. سپس مدل توسعه داده شده در خصوص یک مثال مرجع و همچنین یک شبکه‏ی آبرسانی نسبتاً بزرگ، شهرک صنعتی خرمشهر، بکار گرفته شده‏است. نتایج بدست آمده حاکی از این حقیقت است که عدم‏قطعیت‏های کوچک در داده‏های ورودی، می‏تواند باعث عدم‏قطعیت‏های بزرگی را در پاسخ‏های سیستم شوند و نقش قابل توجهی نیز در اعتمادپذیری عملکرد سیستم بازی خواهند کرد. بعلاوه نتایج بدست آمده نشان می‏دهند که در اثر عدم‏قطعیت پارامترهای ورودی، توزیع جریان و در نتیجه سرعت در لوله‏ها نسبت به فشار در گره‏ها بیشتر تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. همچنین در خصوص شبکه‏ی آبرسانی شهرک صنعتی خرمشهر نتایج نشان می‏دهند که در دوران بهره‏برداری از سیستم، در نتیجه‏ی عدم‏قطعیت پارامترهای ورودی در حدود 33 درصد از گره‏های شبکه و 31 درصد از لوله‏های شبکه ممکن است مقادیری کمتر از حداقل فشار و حداقل سرعت موردنیاز را تجربه نمایند. همچنین حل این مثال نشان می‏دهد که مدل ارائه شده قادر به تحلیل مسائل بزرگ بوده و روش nsga-ii نیز در تحلیل فازی شبکه‏های آبرسانی عملکرد خوبی داشته‏است. در واقع کاربرد روش nsga-ii سبب افزایش راندمان محاسبات هیدرولیکی و بهینه‏سازی شده و به طور کلی فرایند تحلیل فازی شبکه را قانونمندتر می‏سازد به‏طوریکه تعداد زیادی از پاسخ‏های هیدرولیکی فازی شبکه با تنها یک بار اجرای مدل شبیه‏سازی تحلیل خواهند شد.

منابع مشابه

طراحی بهینه خطوط لوله با استفاده از الگوریتم بهینه سازی چند هدفه ازدحام ذرات (MOPSO)

در بیشتر موارد تعیین همزمان مقدار بهینه پارامترهای موثر در طراحی خطوط لوله بسیار مشکل است. لذا یافتن راه حلی که بتواند بطور هم زمان چند تابع هدف مستقل را که به چند پارامتر مشترک وابسته اند را بهینه نماید، بسیار با اهمیت است. هدف این مقاله بهینه نمودن ضخامت، قطر و سرعت سیال دریک خط لوله با مشخصات معلوم می باشد که با تعریف دو تابع هدف هزینه و دبی عبوری سیال و با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی چند...

متن کامل

تحلیل و بهینه سازی چند هدفه سازه های گسسته با استفاده از روش سیستم ایمنی مصنوعی اصلاح شده

امروزه سازه های خرپایی یکی از سازه های مهم بشر محسوب می شود که برای ساخت انواع پل ها، هواپیماها وسازه های هوایی ، ساختمان ها ، کشتی ها و بسیاری از سازه های دیگر مورد استفاده قرارمی گیرند پیشرفت چشم گیر بهینه سازی سازه ها باعث شده تا این سازه ها روز به روز با مقاومت بیشتر و هزینه ساخت و مواد اولیه کمتر آماده شوند. در این تحقیق قصد داریم دو معیار بهینه سازی را به طور هم زمان در نظر بگیریم.  برای ...

متن کامل

زمانبندی کار فازی چند هدفه با استفاده از الگوریتم بهینه سازی اکسترمال

مساله زمانبندی کارکارگاهی به بررسی نحوه توزیع کارها بین ماشین ها می پردازد به طوری که کارها در کمترین زمان ممکن انجام شوند. در این مساله فاکتورهایی نظیر زمان پردازش فعالیت ها و زمان موعد مقرر برای تحویل کارها، اغلب بصورت مبهم برای تحلیل گر تعریف می شوند. در چنین شرایطی، استفاده از پارامترهای فازی و اهداف چندگانه مبتنی بر علم فازی، لازم به نظر می رسد. که باعث ایجاد مساله زمانبندی کارکارگاهی فازی...

متن کامل

واسنجی چند شاخصه شبکه خطوط لوله آبرسانی تحت جریان غیرماندگار

جهت ارزیابی عملکرد یک شبکه آبرسانی لازم است تا هیدرولیک جریان‌های ماندگار و غیر ماندگار در آن با دقت بالا شبیه‌سازی شوند. به این منظور از مدل‌های ریاضی استفاده می‌شود. واسنجی پارامترهای با اثرگذاری دینامیکی همچون ضرایب افت شبه‌ماندگار، افت غیر ماندگار و سرعت موج در سیستم‌های پیچیده کار دشواری است و غالباً از روش‌های مبتنی بر تحلیل معکوس جریان به این منظور استفاده می‌شود. در این تحقیق مدل ریاضی ت...

متن کامل

بهینه سازی چند هدفه پارامترهای ماشین‌کاری الکتروشیمیایی با استفاده از روش سطح پاسخ

در فرآیندماشینکاری الکتروشیمیایی به سبب پدیده‌های فیزیکی و شیمیایی پیچیده‌ای که در حین فرآیند رخ می‌دهد، پیش‌بینی پارامترهای بهینه و تدوین تکنولوژی براده‌برداری بسیار دشوار می‌باشد. در این مقاله از روش سطح پاسخ بعنوان روش طراحی آزمایش‌ها و با توجه به رویکرد تابع مطلوبیت با استفاده از روش Derringer، راهکاری مناسب جهت دستیابی به این مهم و بهینه‌سازی همزمان متغیرهای پاسخ ارائه شده است. از این‌روچه...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده مهندسی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023