طراحی بهینه و بهبود عملکرد هیدرولیکی سرریز کنگرهای با استفاده از الگوریتم جستجوی فاخته
عنوان مقاله: طراحی بهینه و بهبود عملکرد هیدرولیکی سرریز کنگرهای با استفاده از الگوریتم جستجوی فاخته
شناسه ملی مقاله: JR_IDJ-12-5_006
منتشر شده در در سال 1397
شناسه ملی مقاله: JR_IDJ-12-5_006
منتشر شده در در سال 1397
مشخصات نویسندگان مقاله:
احمد فردوسی - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
سیدفرهاد موسوی - استاد گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
سعید فرزین - استادیار گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، ایران
حجت کرمی - استادیار گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
محمد احترام - دانشجوی دکترای مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
مهدی ولیخانی انارکی - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
خلاصه مقاله:
احمد فردوسی - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
سیدفرهاد موسوی - استاد گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
سعید فرزین - استادیار گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، ایران
حجت کرمی - استادیار گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
محمد احترام - دانشجوی دکترای مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
مهدی ولیخانی انارکی - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
از راهکارهای مناسب برای افزایش ظرفیت آبگذری سرریز در سدها، مخصوصا در شرایطی که افزایش دهانه سرریز امکانپذیر نباشد، استفاده از سرریز کنگرهای است. چون ساخت سرریزها بخش قابلتوجهی از هزینههای اجرایی سدها را به خود اختصاص میدهد، یافتن راههای بهینهسازی این سازهها اهمیت ویژهای پیدا میکند. در پژوهش حاضر، از الگوریتم فراکاوشی جستجوی فاخته، جهت یافتن بهترین هندسه سرریز کنگرهای ذوزنقهای، استفاده شد. بدین منظور، حجم بتن مصرفی سرریز به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شد. همچنین، طراحی سرریز با توجه به محدودیتهای هیدرولیکی مختلف صورت گرفت. با انجام تحلیل حساسیت، پارامترهای بهینه این الگوریتم انتخاب شد. سپس، الگوریتم جستجوی فاخته به صورت تصادفی ۱۵ مرتبه اجرا شد. مقدار ضریب تغییرات و سرعت همگرایی حاصل از اجراهای تصادفی برای الگوریتم پیشنهادی به ترتیب برابر با ۰۰۰۰۱/۰ و ۱۰۰۰ تکرار میباشد. در نهایت، مقدار کمینه تابع هدف الگوریتم پیشنهادی با نمونه مورد مطالعه واقعی و همچنین با نتایج الگوریتمهای ژنتیک (GA) و تکامل تفاضلی (DE) در تحقیقات پیشین مورد مقایسه قرار گرفت. مشخص گردید که ابعاد سرریز پیشنهادی با استفاده از الگوریتم جستجوی فاخته، منجر به کاهش بتن مصرفی در ساخت سرریز به میزان ۹/۳۸ درصد نسبت به نمونه واقعی میشود. در مدل ارایه شده، علاوه بر کاهش حجم بتن سرریز، مقدار ظرفیت دبی عبوری سرریز نیز افزایش یافت. از سوی دیگر، کاهش حجم بتنریزی در ساخت سرریز با استفاده از الگوریتم مذکور در مقایسه با الگوریتمهای بهینهسازی کلاسیک (GA و DE) در حدود ۱۲% بیشتر است. کاهش چشمگیر (بیش از یک سوم) در حجم بتنریزی سرریز پیشنهادی نسبت به نمونه واقعی، نشاندهنده توانمندی الگوریتم فراکاوشی جستجوی فاخته در حل مسایل بهینهسازی سرریزها و ضرورت استفاده از آن میباشد.
کلمات کلیدی: الگوریتم جستجوی فاخته, بهینه سازی, حجم بتن ریزی, سرریز کنگره ای ذوزنقه ای, عملکرد هیدرولیکی
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1211052/