فهرست مطالب

فصلنامه فن آوری صنعت آب و برق
سال یکم شماره 2 (1387)

  • تاریخ انتشار: 1387/10/11
  • تعداد عناوین: 6
|
  • طرح و اجرای سدهای سنگریزه ای با هسته بتن آسفالتی مطالعه موردی سد سرداب
    مهندس مجید اصلانی، مسعود میرمحمدصادقی صفحه 21
    هسته بتن آسفالتی، در سال 1948 برای اولین بار به عنوان جزء آب بند در سدهای سنگریزه ای مورد استفاده قرار گرفت. اگر چه به علت فراوانی خاک رس در بسیاری از مناطق و خاصیت نفوذ پذیری کم آن، استفاده از این هسته ها بسیار متداول است، لیکن هسته های رسی دارای معایبی هم هستند که از جمله مقاومت برشی کم، خاصیت تراکم پذیری، زمان طولانی اجرا، نیاز به حجم بالای مصالح، مشکلات خرید اراضی منابع قرضه، نیاز به کنترل های دقیق نظیر کنترل رطوبت وتراکم را می توان نام برد. در مقابل از جمله مزایای هسته های بتن آسفالتی می توان، عرض بسیار کم، حساسیت کم نسبت به شرایط آب و هوایی، خاصیت خود التیامی قیر و مقاومت برشی بالا را نام برد. یکی از مهم ترین مسائل مورد بحث در این گونه سدها چگونگی رفتار استاتیکی و مخصوصا رفتار دینامیکی آن ها در برابر زلزله می باشد. با توجه به خطر لرزه خیزی بالا در ایران و وقوع متناوب زلزله های مخرب، بررسی رفتار دینامیکی این سدها و تحلیل پاسخ آنها به ارتعاشات لرزه ای بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق رفتار استاتیکی و دینامیکی سدهای سنگریزه ای با هسته بتن آسفالتی با استفاده از تحلیل های عددی خطی و غیر خطی توسط نرم افزارPLAXIS بر مبنای روش اجزاء محدود، مورد بررسی قرار گرفته است. سد مورد مطالعه سد هسته آسفالتی سرداب با ارتفاع 54 متر می باشد که در منطقه فریدونشهر اصفهان قرار گرفته است. مدل دو بعدی سد به همراه پی آن تحت حداکثر زلزله محتمل طرح(MCL) تحلیل شده است. نتایج حاصل از تحلیل ها شامل شتاب های پاسخ، تغییر شکل ها، تنش ها و کرنش های برشی ایجاد شده در بدنه سد در این مقاله ارائه شده و مورد بررسی قرار گرفته اند.
    کلیدواژگان: سد خاکی با هسته بتن آسفالتی، تحلیل دینامیکی، روش خطی، روش غیر خطی
  • وضعیت آبرسانی شهربم بعد از زلزله
    سید علیرضا موسوی، امیرحسین محوی صفحه 32
    امروزه بحرانهای ناشی از بلایای طبیعی آثار قابل ملاحظهای بر جامعه دارند. از جمله این بلایا زلزله است که در طی سالیان متمادی خسارات جانی و مالی جبران ناپذیری در جهان وکشور ما ایران بر جای گذاشته است که ناگوارترین آن درسالهای اخیر، زلزله شهرستان بم با بیش از30000 نفر قربانی می باشد. نتایج حاصل از مطالعات بعمل آمده در بحرانهای ناشی از بلایای طبیعی نشان میدهد که یکی از مهمترین عوامل کاهش یا افزایش میزان خسارت و تعداد تلفات انسانی، وجود یا عدم وجود سیستم مدیریت بحرانکارا میباشد. دراین میان، مسائل تامین آب در تمام مراحل چرخه مدیریت بحران از اهمیت بیشتری برخوردار است. تامین آب را به مانند دیگر عناصر مدیریت درشرایط اضطراری میتوان به طریقی طراحی و حمایت نمود که به کاهش اثرات بهداشتی بحرانها کمک کند. دراین مطالعه بر طبق اسناد و مدارک موجود و بازدید از مناطق زلزله زده و انجام آزمایشات کیفی آب آشامیدنی و تکمیل چک لیست مربوطه درمحل شرایط آبرسانی شهر بم قبل و بعد از زلزله در شهریور ماه سال 1384 مورد بررسی قرار گرفت. در بررسی های اولیه مشخص گردید که خسارت به چاه ها، خطوط انتقال تامین کننده آب و شبکه توزیع به ترتیب 30٪ و70% بوده است. آبرسانی بعد از زلزله توسط شبکه های احداث شده در اردوگاه ها، شبکه قدیمی شهر و 65 دستگاه تانکر سیار انجام می گرفت. بررسی ها نشان می دهد که از 3170 مورد نمونه برداری میکروبی 473 مورد نامطلوب و10% از کل نمونه های گرفته شده از شبکه توزیع فاقد کلر باقی مانده می باشد. نتایج بدست آمده در این مطالعه نشان داد که تامین آب آشامیدنی در شرایط بعد از زلزله با مشکلاتی از جمله مشخص نبودن متولی آبرسانی در شرایط بحران و عدم نظارت صحیح و مستمر جهت رفع نواقص ومشکلات سیستم روبرو بوده است.
    کلیدواژگان: بم، زلزله، آبرسانی
  • آنالیز گازهای حل شده در روغن به کمک منطق فازی برای تشخیص عیوب ترانسفورماتورهای قدرت
    حسین پناهی، ایرج حسن زاده، محمدباقر بناشریفیان صفحه 38
    ترانسفورماتورهای قدرت از عناصر مهم و کلیدی یک سیستم قدرت محسوب می شوند و بروز خطا در آنها می تواند وقفه های طولانی در سرویس دهی و نیز هزینه های سنگین تعمیرات را باعث گردد. بررسی گازهای محلول در روغن به عنوان یک روش موثر و مفید می تواند با تشخیص عیوب داخلی ترانسفورماتورهای قدرت و پیشنهاد اقدامات پیشگیرانه، مانع از بروز خطاهای مهم در ترانسفورماتور گردد. معمولا ارتباط میان خطاها و دلایل بوجود آورنده آنها در تجهیزات قدرت بصورت فازی می باشد‍، لذا به کمک آنالیز گازهای حل شده در روغن و نیز منطق فازی می توان خطاهای ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن را تشخیص داد. در این مقاله از یک سیستم فازی برای تشخیص خطاهای داخلی ترانسفورماتور با استفاده از روش نسبت گازهای محلول در روغن استفاده شده است. در انتها نیز برای بررسی درصد موفقیت کار، روش ارائه شده با یک روش قدیمی و مرسوم تشخیص خطا مقایسه گردیده است.
    کلیدواژگان: ترانسفورماتور، منطق فازی، تشخیص خطا، گاز حل شده، تست عایق
  • ارائه یک روش جدید برای کنترل ولتاژ موتور القایی تک فاز به کمک برشگر AC به روش PWM متقارن
    رسول اسماعیل زاده، میثم فرخی فر، محمدباقر بناشریفیان، مجید امجدی، محمد ضیایی صفحه 46
    موتورهای ac بر خلاف موتورهای dc دارای مشخصه شدیدا تزویج شده و چند متغیری هستند. کنترل درایوهای ac معمولا نیازمند یک الگوریتم پیچیده می باشد. مبدلهای قدرت، اینورترها و کنترل کننده های ولتاژ ac قادر هستند که فرکانس، ولتاژ و یا جریان را برای برآورده کردن نیازهای درایو، کنترل کنند. این کنترل کننده های قدرت، نسبتا پیچیده و گران هستند و نیاز به روش های پیشرفته کنترل فیدبک دارند با این حال مزیت های درایو ac بیش از معایب آن است. در اثر افزایش مطالبات در مورد بهبود عملکرد درایوهای موتور، نیاز روز افزونی به بهبود کیفیت و افزایش قابلیت اعتماد این درایوها احساس می شود. استفاده از کانورترهای acبهac که همراه با روش PWM (مدولاسیون پهنای باند) مورد استفاده قرار می گیرند، پیشرفتهای قابل توجهی را در زمینه کنترل کننده هایی که از تکنیک کموتاسیون خط استفاده می کنند، ایجاد کرده است. در این مقاله کنترل موتور القایی تکفاز به کمک برشگر ac به روش PWM متقارن مورد ارزیابی قرار گرفته و کارآیی این روش نشان داده می شود.
    کلیدواژگان: کنترل ولتاژ، روشPWM متقارن، موتور القایی تکفاز
  • پیش بینی ساعتی قیمت برق توسط روش ترکیبی شبکه های عصبی و همبستگی پیرسون
    محمدحسن فارسی نژاد، علی اکبر قره ویسی، سیدمحمود عطاری صفحه 55
    یکی از مسائل مهم در برخورد با انواع معاملات در بازارهای برق، پیش بینی دقیق قیمت آینده است. آنچه که انجام یک پیش بینی دقیق را دچار مشکل می کند خواص ویژه و غیرخطی سیگنال قیمت بخصوص در فرکانس بالا، عدم ثبات، آن است. لزوم استفاده از داده های تاریخی قیمت برای پیش بینی، با توجه به همبستگی آنها، نیاز به روشی برای دسته بندی داده ها را ایجاب می کند. اخیرا روش های هوشمند بدلیل سادگی، عدم نیاز به مدل ریاضی دقیق و محاسبات کم، جایگزین خوبی برای سایر روش های هوشمند به شمار می آیند. از آنجا که این روش ها نیاز به آموزش دارند و داده های آموزش تاثیر بسزایی بر عملکرد سیستم آموزش دارد، دسته بندی دقیق داده ها می تواند دقت پیش بینی را به شدت بالا برده، همچنین سرعت آموزش را نیز افزایش دهد. بدین منظور، در این مقاله از شبکه های عصبی مصنوعی MLP استفاده شده که قابلیت شبیه سازی سیگنال های غیرخطی را دارد. برای دسته بندی داده ها نیز از روش همبستگی پیرسون استفاده شده است. این ترکیب علاوه بر اینکه دقت پیش بینی را افزایش می دهد، به دلیل سرعت بالای آموزش، پیش بینی online را ممکن می سازد.
    کلیدواژگان: پیش بینی قیمت برق، همبستگی پیرسون، شبکه های عصبی ML
|
  • Analytical Study Of Voltage Collapse Phenomenon In Low-Power Low-Voltage DC/DC Converters
    S.M.R. Rafiei, Teymoor Ghanbari, Ahmad Darabi Page 12
    Low power converters with low input voltage are investigated in this paper. Analysis and design of such converters are today of quite importance because of their widespread applications. A key point in such applications is a need for converters with some favorite features that is to be of small size, high efficiency, and low cost. Furthermore, in such converters we are quite likely concerned with some other important issues such as the startup regime and voltage collapse phenomena. In this paper we mainly focus on voltage collapse issue, a concept recently introduced to the literature. In this regard, besides providing some useful comparative studies between Boost, Buck-Boost, and Flyback converters, a new topology improving voltage collapse is proposed. Extensive simulation results are also presented to compare and prove some superiority of the suggested topology.
    Keywords: collapse, Fuel cells, Low power converters, dc, dc converters, Boost converter
  • Design and Construction of Rockfill dams with Asphaltic Concrete Cores, Case study: Sardab dam
    M. Aslani, M. Mirmohammad Sadeghi Page 21
    The asphaltic concrete core, first developed in 1948, in rock fill dams. In most of embankment dams, a clayey core has been chosen. However an asphaltic concrete core has been found to be a very attractive option, and in the last two decades, this method has come increasingly into use with excellent results. In some area, which sufficient clay material is not available, these cores are the best alternative. The asphaltic concrete cores have high shear strength, self healing property, and are also flexible, resistant to erosion and aging, workable and compactable and offer joint less construction. The rainy, snow and sub zero weather rarely causes difficulty for these cores. The behavior of asphaltic concrete core rock fill dams during the earthquake motions are not known properly. However in areas with high seismicity conditions, like Iran, it is required to evaluate the response of these dams, against earthquake motions. In this paper, by using a finite element code, PLAXIS, both linear and nonlinear two dimensional analyses are performed. The Sardab dam, a 54 meter high asphaltic concrete rock fill dam is analyzed against maximum credible earthquake motion and the accelerations, deformations, stresses and shear strains responses are analyzed and studied.
    Keywords: Earth dam, Rock fill dam, Asphaltic concrete core, Dynamic analysis
  • Assessment of water supply in bam after earthquake
    Mr. A.R. Mousavi, Dr. A.H. Mahvi Page 32
    Natural disasters have impressive effects on society from different aspects. Earthquake as a destroying natural disaster has had staying effects since long time ago in Iran and the world. The most recent huge earthquake in Iran happened in Bam city in 2005 with 30000 populations dead. From the studies performed regarding crises raised from the earthquake, capable management system is the most important factor to reduce the adverse influence. Water supply is one of the vital elements in the earthquake inclusive management. In this study, water supply management before and after the Bam earthquake was assessed based on the visit and the information collected from the field. From a preliminary investigation, it was shown that 30% of the wells and water transformation line and 70% of water distribution network were destroyed. Water supply was carried out through the old distribution network, the network made at new staying camps and 65 mobile water tanks. The results obtained from 3170 sampling showed 473 samples with unfavorable quality from microbial test and 10% without residual chlorine. In this study, the crisis management drawbacks were evaluated and a guideline for handling a proper water supply system was presented.
    Keywords: Water supply, Bam, Earthquake
  • Transformer Fault Diagnosis with Fuzzy Logic Using Dissolved Gas Analysis
    Mr. H. Panahi, Mr. I. Hassanzadeh, Mr. M.B. B. Sharifian Page 38
    Transformrs are one of the major power system equipments. Their fault not only may cause lengthy halts in servicing, but aelso result in expensive costs for repair. As a useful approach, dissolved gas-in-oil analysis can prevent serious fault in transformers, by detecting transformers internal fault and taking preventive actions. The relation of faults and their causes in power equipment is usually in fuzzy form. Accordingly, oil immersed transformers faults can be detected by dissolved gas-in-oil analysis and fuzzy logic. In this paper, a fuzzy system is subjected to detect transformers internal faults by making use of dissolved gas-in-oil ratio method. At the end, this approach is compared with conventional fault diagnosis methods.
    Keywords: Fuzzy logic, power transformer, dissolved gas
  • An Effective Approach by AC Symmetrical PWM Voltage Controller on Single Phase Induction Motor
    Mr. R. Esmaeilzadeh, Mr. M. Farrokhifar, Mr. M.B. B. Sharifian, Mr. M. Amjadi, Mr. M. Ziaei Page 46
    In comparsion to DC motors, AC motors have coupled and multivariable characteristics. Control of AC drives usually need complicated algorithms. Power converters, inverters and AC voltage controllers are capable to control frequency, voltage or current needed for drives. These power controllers are nearly expensive and complicated and need developed feedback control methods. However their advantages are more than disadvantages. Increasing demands of performance for motor drives need further reliability and quality. Use of AC to AC converters with PWM (Pulse width Modulation), has caused remarkable advances in the field of line-commutated controllers. In this paper, control of single-phase induction motors drive with symmetrical PWM technique and performance characteristics of this technique are evaluated.
    Keywords: AC chopper, Symmetrical PWM, Single, phase induction motor, Duty cycle
  • Short-term price forecast using Combined Neural Networks and Pierson Correlation Methods
    Mr. M.H. Farsi Nejad, Mr. A.A. Gharaveisi, Mr. S.M. Atari Page 55
    For transactions in electrical power market, it is very important to know the future price. Particular features and nonlinearity of price signal, such as high frequency and non-stationary properties, make the prediction a very challenging task. In order to use historical data for prediction, a method of data classification such as those based on correlation is needed. Recently, intelligent systems have been widely applied to this field due to their simplicity, independence of strict mathematical models, and less burden of computations. Because these systems need training phase, and training data can affect the performance dramatically, data classification can significantly improve the overall prediction precision. On the other hand, the relation between historical price data has two terms (linear and nonlinear), and hence, it is better to include both terms in the forecast. To this, neural networks are used in this study for their ability to simulate nonlinear high frequency signals, and modeling input-output relation. Also, Pierson correlation method is applied to classify data. The simulation results prove the superiority of the proposed method.
    Keywords: Price forecast, Pierson correlation, MLP, Neural networks