طراحی هدفمند زاویه جام پرتابی مثلثی و عرض سرریز شوت با استفاده از الگوریتم ژنتیک

Abstract

عمده ضوابط طراحی هیدرولیکی جام‌های پرتابی متکی بر روش‌های تحلیلی و تجربی بدست آمده از مدل‌های هیدرولیکی می‌باشد. با توجه اهمیت سرریزها در ایمنی سدها، این سازه‌ها بایستی سازه‌ای قوی، مطمئن و با راندمان بالا انتخاب شوند. زاویه جام مثلثی یکی از پارامتر‌های اساسی در طراحی جام محسوب می‌شود؛ چرا که میزان فشار دینامیکی بر روی جام، طول جت خروجی از جام، میزان استهلاک انرژی و عمق آبشستگی و غیره متاثر از این پارامتر می‌باشند. در تحقیق حاضر به منظور افزایش راندمان سرریز، با به کارگیری روش بهینه سازی ژنتیک سعی در طراحی بهینه زاویه انحراف جام مثلثی و عرض سرریز تنداب شده است. برای دست‌یابی به اهداف مذکور ابتدا ، روابطی که توسط حجتی در سال 1392 برای ارتفاع معادل فشار دینامیکی بر روی جام، طول جت خروجی از جام و عمق آبشستگی معرفی شده است، به عنوان پارامتر‌های تابع هدف مورد استفاده قرار گرفته‌اند. سپس وزن‌های مربوط به پارامتر‌های تابع هدف با استفاده از اطلاعات مربوط به سرریز سد کارون 3 کالیبره شده و درنهایت زاویه جام مثلثی و عرض سرریز شوت به کمک الگوریتم بهینه سازی ژنتیک طراحی شده است. با در نظر گرفتن پارامتر‌های طراحی سرریز سد کارون 3، میزان عرض سرریز تنداب و زاویه جام مثلثی طراحی شده به کمک الگوریتم ژنتیک بترتیب 4/17 متر و 30 درجه و اختلاف آن‌ها با سرریز تنداب و زاویه جام مثلثی سرریز سد کارون 3 بترتیب 16% و 0% بدست آمده است که نشان می‌دهد الگوریتم ژنتیک پتانسیل بالایی برای طراحی پارامتر‌های ذکر شده دارد.