طراحی بهینه سیستم انتقال ثقلی در مقابل ضربه قوچ ناشی از بسته شدن شیر با استفاده از روش بهینه‌سازی ریاضی

طراحی بهینه سیستم انتقال از موضوعات مهمی است که امروزه صنعت آب با آن روبرو است. در این تحقیق مساله طراحی بهینه قطر و ضخامت لوله های سیستم انتقال با استفاده از روش بهینه سازی ریاضی، برای جلوگیری از انتشار ضربه قوچ در سیستم مورد نظر در اثر بسته شدن شیر انجام شده است. همانگونه که تحقیقات نشان داده اند بهترین روش در حل مسایلی مشابه ضربه قوچ که در آنها اثرات مربوط به چرخش و اضطکاک در جریان غیر قابل صرفنظر بوده و به اصطلاح جریان آشفته می باشد، روش خطوط مشخصه است، لذا برای شبیه سازی جریان گذار از روش خطوط مشخصه که دارای قابلیت بالایی در حل اینگونه مسائل است، استفاده شده است. طراحی بهینه سیستم انتقال، مساله ای مقید است و حل آن نیازمند استفاده از روشهای بهینه سازی مقید است. در این تحقیق از روشی نامقید برای طراحی بهینه سیستم انتقال استفاده شده است که این امر نیازمند تبدیل مساله مقید مورد نظر به مساله ای نامقید است. در این تحقیق از توابع جریمه خارجی بعنوان روشی برای تبدیل مساله اصلی مقید به مساله ای نامقید استفاده شده است. مساله نامقید حاصل با استفاده از روش بهینه سازی ریاضی حل شده و کارایی روش با حل یک مثال عددی بررسی شده است.

کلیدواژه ها:

ضربه قوچ ، شیر ، مخزن ، خطوط مشخصه ، برنامه ریزی ریاضی