شبیه سازی عددی و بهینه سازی هندسی سریز پلکانی سد جره توسط الگوریتم ژنتیک چند هدفه

در این پژوهش شبیه سازی عددی با نرم افزار Flow۳D و بهینه سازی ابعاد هندسی سرریز پلکانی توسط الگوریتم ژنتیک با هدف ارائه طرحی بهینه به منظور کاهش هزینه های احداث سرریز مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا مدل آزمایشگاهی سرریز پلکانی سد جره در استان خوزستان به منظور حل عددی و صحت سنجی در نرم افزار Flow۳D شبیه سازی شده است و سپس برای بهینه سازی ابعاد هندسی از الگوریتم ژنتیک چندهدفه (NSGAII) استفاده گردیده است. در بخش مدل سازی Flow۳D بعد از ورود هندسه مدل آزمایشگاهی به نرم افزار و پس از کالیبراسیون مدل، صحت سنجی به کمک مقایسه نتایج سرعت اندازه گیری شده در آزمایشگاه و خروجی های نرم افزار انجام گرفته است و در مرحله بهینه سازی پنج حالت هندسی برای مدل درنظر گرفته شد. تعداد پله ها از ۳ تا ۷ پله به عنوان قیود مسئله به الگوریتم وارد شدند آنالیز نتایج سرعت مدل فیزیکی توسط نرم افزار Flow۳D با دو مدل RNG و K-ε به طور جداگانه محسبه گردیدو پس از مشاهده نتایج ، سرعت حاصل از حل عددی با مدل آشفتگی RNG با خطای کمتر از ۱۰ درصد تطابق مناسبی را با سرعت آزمایشگاهی نشان داد. در مرحله بهینه سازی پس از اتمام فرایند بهینه شدن پارامترهای ابعادی برای هر ۵ حالت هندسی تعریف شده تعداد پله، عرض پله و ارتفاع پله مشخص گردید. که نتایج به دست آمده نشان دهنده بهینه شدن ابعاد هندسی مدل آزمایشگاهی می باشد. گزینه نهایی بهینه سازی حالت ۴ پله با در نظر گرفتن ملاحظات هیدرولیکی و اقتصادی و با عرض (۱:۵۰) ۰۷۲/۰ متر و ارتفاع (۱:۵۰) ۰۰۶۵/۰ متر انتخاب گردید.

کلیدواژه ها:

سرریز پلکانی ، Flow۳D ، مدل آشفتگی RNG و K-&epsilon ، ، ملاحظات اقتصادی