به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب ali gamali

  • حامد منصف*، محمد نقاش زادگان، علی جمالی، راضیه فرمانی

    با توجه به متغیر بودن میزان تقاضا در ساعات مختلف شبانه روز از فصول متفاوت سال، فشار شبکه توزیع آب در زمانهای مختلف، متفاوت خواهد بود. در مواقع کاهش تقاضا نسبت به بیشینه مصرف، فشار شبکه افزایش می یابد و این افزایش فشار منجر به افزایش نشت از اتصالات فرسوده و شکستگی های کوچک می گردد. یکی از روش های کاهش نشت، مدیریت فشار شبکه و کاهش دادن فشار مازاد در تمام ساعات شبانه روز است که این مهم می تواند توسط شیرهای کاهنده فشار محقق گردد. اما سوال اینجاست که شیرهای کاهنده فشار به چه تعداد و در کدام نقاط شبکه باید نصب شوند تا بهترین عملکرد را در مدیریت فشار داشته باشند. در تحقیق حاضر در ابتدا با استفاده از یک الگوریتم بهینه سازی که از تلفیق الگوریتم ژنتیک و الگوریتم تکامل تفاضلی تشکیل شده است، تعداد و مکان بهینه ی شیرهای کاهنده فشار در شبکه توزیع آب شهری مشخص می گردد. سپس جهت مدیریت فشار در هنگام بهره برداری از شبکه میزان فشار خروجی بهینه ی هر یک از شیرها برای رسیدن به کمترین میزان نشت به دست می آید. در نهایت روش ارایه شده بر روی یک شبکه آبرسانی واقعی در استان گیلان اعمال شده و ضمن تعیین تعداد و مکان بهینه ی شیرهای کاهنده فشار، فشار بهینه خروجی شیرها تنظیم گردید. نتایج نشان دادند که با مدیریت فشار شبکه موصوف، می توان میزان نشت آب را از 21.9% به 12.3% (به اندازه 41.3%) کاهش داد.

    کلید واژگان: شبکه های آبرسانی شهری, مکانیابی شیرهای کاهنده فشار, مدیریت فشار, کاهش نشت زمینه, بهینه سازی}
    Hamed Monsef*, Mohammad Naghashzadegan, Ali Gamali, Razieh Farmani

    Given the varying water demand for various hours of the day from different seasons, the pressure of the water distribution network (WDN) will vary at different times. In the event of a decrease in demand, the network pressure increases, and the excess pressure leads to increase the leakage from old connections and small fractures. One of the ways to reduce leakage is the network pressure management and reduce excess pressure, which it can be achieved by the pressure reducing valves.‏ But the question is, how many pressure reducing valves and at which points of the water network should be installed. In the first part of this study, the optimal location of the pressure reducing valves (PRV's) was found by the combination of the binary genetic optimization algorithm (GA) and real differential evolution (DE) optimization algorithm. For this purpose, the GA proposes the potential locations (pipes) for the valve installation to the DE algorithm, and it attempts to eliminate surplus head in the WDN by making changes in the Hazen-William coefficient of proposed pipes and creating a head loss on the pipes. These changes should be in such a way that the WDN's constraints like the minimum allowable pressure to be respected. The related hybrid algorithm was coded in MATLAB software and connected to the Epanet software as a hydraulic solver. After determining the hydraulic model of the water network and the number of PRVs by the designer, the proposed code determines the optimal installation location of the PRVs in order to the reduction of network background leakage. In the next part of the study, after determining the optimal location of the PRVs, the optimal set-point of each PRVs has been determined. To this end, a single objective differential evolution algorithm is used. The design variable of the optimization algorithm is the outlet pressure of the installed PRVs and the permissible pressure ratio on both sides of PRVs considered as a new network constraint alongside the minimum allowable pressure. The objective function of this optimization problem is minimizing of WDN's background leakage. After validating of presented codes, they applied on a local WDN in the north of IRAN, Guilan, entitled Mehr Water Network. The covered area of this network is 144 acres and its daily average demand is 366 m3 per hour. The altitude difference of Mehr WDS is about 4 meters and it has 371 pipes with the length of 33 kilometers, 366 junctions, one reservoir and a pump station with 3 pumps. Results show that installing two pressure reducing valves in determined locations and control them with DE optimization algorithm can reduce the surplus head and background water leakage from 21.9% to 12.3% (about 41.3%) On a full day. It is noteworthy that this method can be used in Supervisory control and data acquisition (SCADA) in order to pressure management of WDNs and leakage reduction. A calibrated hydraulic model of WDN, current state of valves and pumps and demand multiplier (obtained from installed flow meters or estimated demand profile) are required as the input of the optimization code to determine the optimum output pressure (set-point) of PRVs in SCADA telecontrol system.

    Keywords: Urban water networks, location of pressure reducing valves, pressure management, reduction of bacjground leakage, optimization}
  • حامد منصف*، محمد نقاش زادگان، علی جمالی، راضیه فرمانی

    در چند دهه اخیر با توجه به هزینه های بالای اجرای یک شبکه آبرسانی، طراحان بر آن شدند تا شبکه هایی را با کمترین هزینه و بیشترین قابلیت اطمینان طراحی نمایند. شبکه هایی که قادر باشند در مواجهه با تغییرات تقاضا یا شکست لوله کماکان خدمات مطلوبی را ارایه دهد. از این رو شاخص های متعددی برای اندازه گیری قابلیت اطمینان معرفی و در بهینه سازی به عنوان یکی از توابع هدف در کنار هزینه استفاده گردید. یکی از مسایلی که در مطالعات چند سال اخیر مطرح شده اینست که کدامیک از این شاخص ها در اندازه گیری قابلیت اطمینان شبکه آبرسانی موفق تر عمل می کند. در مطالعه حاضر برای رفع نقاط ضعف مقایسه های انجام شده پیشین، تمامی شاخص های مطرح در موضوع قابلیت اطمینان شبکه های آبرسانی بر روی دو شبکه نمونه با ماهیت متفاوت (تغذیه گرانشی و تغذیه با ایستگاه پمپاژ) آزمایش گردید. نتایج نشان داد شاخص های MSH و RI به ترتیب بهترین شاخص برای طراحی بهینه شبکه آبرسانی فاقد ایستگاه پمپاژ و شامل آن می باشند.

    کلید واژگان: شبکه های آبرسانی شهری, بهینه سازی, شاخص های قابلیت اطمینان, الگوریتم تکامل تفاضلی}
    Hamed Monsef*, Mohammad Naghashzadegan, Ali Gamali, Razieh Farmani

    In recent decades, due to the high cost of running a water supply network, designers have been trying to design networks with the least cost and maximum reliability. Networks that are able to provide good services in the face of demand changes or failure of the pipeline. Several indexes for reliability measurements were introduced and used as one of the objective functions along with cost in water distribution systems design problem. One of the issues that has been highlighted in recent years is which of these indicators are more successful in measuring the reliability of a water supply network. In this study, six famous reliability indicator entitled Minimum surplus head (MSH), total surplus head (TSH), resilience index (RI), network resilience index (NRI) and modified resilience index (MRI), entropy reliability indicator (ERI) and a new presented reliability indicator entitled Ratio of surplus head (MSH) described and used as one of the objective functions of a water distribution system design optimization problem. For this purpose, a multi-objective differential evolution algorithm has been developed in Matlab software and linked to the Epanet as the hydraulic solver. The generated algorithm applied on two different sample networks with different nature (gravitational feeding and feeding with pumping stations). To analysis of real hydraulic and mechanical reliability of obtained networks in optimization processes, a large number of abnormal operating conditions such as water demand uncertainty or pipes burst scenarios have been generated and applied on obtained Pareto Fronts of each optimization process. Then, the percentage of scenarios that each network could not satisfy the design’s constraints or failed in response to them has been calculated. The over demand’s scenarios were sampled using the general normal distribution method. The percentage of scenarios that each answer (water network in Pareto Front) cannot satisfy the design constraint has been measured and called Hydraulic Failure Percentage (HFP). Also, for modeling the abnormal mechanical conditions, lot of scenarios were produced with broken pipes. In each of these scenarios, there is a possibility of one to ten different pipes break. The locations of burst pipes are selected randomly. The percentage of scenarios that each case cannot satisfy the design constraint has been measured and called Mechanical Failure Percentage (MFP). These scenarios would remain constant for all of members of Pareto Fronts. The lower value of HFP and MFP demonstrate the greater ability of the network to deal with changes in nodal demand and the pipe bursts respectively. For deeper analysis, the conditions of failing (Not satisfying the constraints) divides into three sub-state as flowing: State A: Pressure of all nodes is more than the minimum acceptable pressure in all time. State B: Pressure of all nodes is more than 95% of the minimum acceptable pressure in all time. State C: Pressure of 95% of nodes is more than the minimum acceptable pressure in all time. The results of calculations summarized and have been shown in the diagrams. Results show that MSH and RI are the best indicators for optimal design of water supply networks without pumping station and include it.

    Keywords: Urban Water Distribution Networks, Optimization, Reliability Indicators, Differential Evolution Algorithms}
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال