بهینه سازی وسائل حفاظت خطوط انتقال آب در برابر جریان غیرماندگار با استفاده از الگوریتم CFO

یکی از مهمترین مباحث در طراحی خطوط لوله انتقال آب تحت فشار، حفاظت در برابر فشارهای ترانزینت ناشی از ضربه قوچ در خاموش شدن ناگهانی پمپ است. بهترین راه حل برای این منظور، استفاده از ایرچمبر برای کاهش فشارهای ترانزینت است که به تناسب حجم آن، هزینه قابل توجهی دارد. برای کاهش این حجم و کم کردن هزینه حفاظت، استفاده از شیرهای ورود هوا در نقاطی از خط لوله پیشنهاد می گردد. تعیین حجم مخزن ایرچمبر و نوع و نقاط مناسب برای قراردهی شیرهای هوا با هدف کاهش هزینه، یک مساله بهینه سازی است که در آن ضمن تلاش برای کاهش هزینه سیستم حفاظت، لازم است قرار گرفتن فشارهای ترانزینت سیستم در محدوده مجاز نیز کنترل گردد. لذا نتایج تحلیل ترانزینت سیستم بخشی از تابع هدف این بهینه سازی است. در این مقاله مدلی برای این بهینه سازی بر اساس روشCFO توسعه داده شده است. روشCFO یک روش قطعی است که برخلاف بسیاری از روش های تکاملی مانند الگوریتم ژنتیک (GA)، در اجراهای مختلف جوابهای یکسانی می دهد. لذا با درجه اطمینان بالایی می تواند جواب بهینه سازی را ارایه نماید. در این مقاله یک مطالعه موردی مربوط به یک خط لوله، یک بار با استفاده از مدل پیشنهادی به روش CFO و بار دیگر با روش GA بهینه سازی شد. نتایج هر دو روش یکسان بدست آمد و باعث صرفجویی به میزان حدود 30 درصد در هزینه حفاظت سیستم شد. با مقایسه دو روش همچنین نشان داده شد که CFO با تعداد تکرار کمتر و سرعت بالاتر نسبت به GA کارایی بیشتری در مدل ارایه شده دارد.