حداکثرسازی استهلاک انرژی در سرریز گابیونی پلکانی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی دسته ذرات

هیدرولیک جریان عبوری از سرریزهای پلکانی گابیونی به دلیل پیچیدگی رژیم های جریان، خصوصیات فیزیکی واثرات هیدرولیکی مختلف از جمله جریان آشفته و میان گذر سنگدانه های پله های سرریز می بایست مورد بررسی قرارگیرد. در این مقاله به منظور حداکثرسازی استهلاک انرژی در سرریز گابیونی پلکانی از الگوریتم دسته ذرات به عنوان مدلبهینه ساز و کدنویسی در محیط برنامه نویسی MATLAB در جهت یافتن مقادیر بهینه متغیرهای تصمیم طراحی و بهرهبرداری و ارزیابی تابع هدف در قالب کمینه کردن آن استفاده شده است. به منظور اجرای مدل بهینه سازی از یکسری داده های آزمایشگاهی استفاده شده است و با در نظر گیری تابع هدف در قالب حداکثر سازی افت انرژی، میزانبهینه متغیرهای تصمیم مدل حاصل گردیده است. اطلاعات ورودی شامل مشخصات سرریزهای مدلهای آزمایشگاهی، دبیجریان، شیب، تخلخل سنگدانه های بستر و عرض، طول و ارتفاع فلوم ها و مشخصات هیدرولیکی یک سرریز سد واقعی(مولوزوی در آفریقای جنوبی) می باشد. در نهایت این نتیجه حاصل می گردد که در دبی های تخلیه با نرخ بالا، سرریزهایپلکانی گابیونی با عبور مقداری جریان ازمیان سنگدانه ها، نسبت به انواع نفوذ ناپذیر آن بیشتر موجب افت انرژی جریانمی شوند و با افزایش دبی جریان ابعاد سرریز و متعاقبا استهلاک انرژی نیز افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

سرریز گابیونی پلکانی ، استهلاک انرژی ، جریان میانگذر ، طراحی بهینه ، الگوریتم بهینه سازی دسته ذرات