بهینه سازی هندسی سرریزهای پلکانی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

پیشرفت های اخیر در فناوری، امکانات گسترده ای را برای ساخت سدها، مخازن و کانال های بزرگ ایجاد کرده است. این پیشرفت ها مستلزم توسعه روش های طراحی و ساخت، به ویژه برای سیستم هایی است که می توانند سیل کافی را تخلیه کنند. شات ها و سرریزها به گونه ای طراحی می شوند که برای عبور جریان های بزرگ از یک سازه هیدرولیک آسیب عمده ای به خود سازه یا محیط اطراف وارد نشود. در هنگام عبور آب از روی سرریز، لازم است مقداری انرژی مصرف شود تا از آسیب رسیدن به پنجه سد و اطراف آن و در نهایت به خود سد جلوگیری شود. در این تحقیق روشی برای بهینه سازی پارامترهای هندسی سرریز پلکانی ارائه شد. برای این منظور با استفاده از داده های مدل آزمایشگاهی (در مجموع ۲۷۵ آزمایش). و با استفاده از نرم افزارهای آماری قوی WEKA و نرم افزار MATLAB فرمولی برای پیش بینی میزان مصرف انرژی به دست آمد. این فرمول به عنوان تابع هدف به الگوریتم ژنتیک داده شد. با وارد کردن پارامتر Yc/Hdam که هم دبی و هم ارتفاع کل سد و هم مقدار مصرف انرژی مورد نظر را شامل می شود، این برنامه با الگوریتم ژنتیک بهینه شده و تعداد، طول و عرض بهینه پله ها را به دست می آورد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که: با افزایش دبی، میزان حداکثر انرژی مصرفی کاهش می یابد و با افزایش شیب هد در دبی ثابت، تعداد پله های بهینه برای مصرف انرژی برابر افزایش می یابد.

Keywords:

الگوریتم ژنتیک , بهینه سازی هندسی , اتلاف انرژی , سرریزهای پلکانی