مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 26 1 2015 03 01 Optimal Design of Gravity Pipeline Systems Using Genetic Algorithm and Mathematical Optimization طراحی بهینه سیستم انتقال ثقلی در مقابل ضربه قوچ ناشی از بسته شدن شیر با دو روش الگوریتم ژنتیک و بهینه‌سازی ریاضی 107 118 7343 FA مریم روحانی دانشجوی دکترا، گروه آب و محیط زیست، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران محمد هادی افشار دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران Journal Article 2013 04 25 In recent years, the optimal design of pipeline systems has become increasingly important in the water industry. In this study, the two methods of genetic algorithm and mathematical optimization were employed for the optimal design of pipeline systems with the objective of avoiding the water hammer effect caused by valve closure. The problem of optimal design of a pipeline system is a constrained one which should be converted to an unconstrained optimization problem using an external penalty function approach in the mathematical programming method. The quality of the optimal solution greatly depends on the value of the penalty factor that is calculated by the iterative method during the optimization procedure such that the computational effort is simultaneously minimized. The results obtained were used to compare the GA and mathematical optimization methods employed to determine their efficiency and capabilities for the problem under consideration. It was found that the mathematical optimization method exhibited a slightly better performance compared to the GA method. طراحی بهینه سیستم انتقال از موضوعات مهمی است که امروزه صنعت آب با آن روبرو است. در این تحقیق، طراحی بهینه قطر و ضخامت لوله‌های سیستم انتقال با استفاده از دو روش الگوریتم ‌ژنتیک و بهینه‌سازی ریاضی، برای جلوگیری از انتشار ضربه قوچ در سیستم در اثر بسته شدن شیر انجام شد. به‌منظور شبیه‌سازی جریان گذرا از روش خطوط مشخصه ‌‌‌که دارای سرعت بالایی است، استفاده شد. مسئله طراحی بهینه سیستم انتقال، همان‌گونه که از طبیعت آن مشخص است، مسئله‌ای مقید بوده که حل آن نیازمند استفاده از روشهای بهینه‌سازی مقید است. با استفاده از توابع جریمه خارجی، مسئله مقید مورد نظر به مسئله‌ای نامقید تبدیل شد. تابع هدف مسئله به صورت کمینه کردن هزینه خرید و نصب لوله‌ها منظور شد. به‌منظور نشان دادن کارایی روش‌های ارائه شده،‌ طراحی بهینه یک سیستم انتقال با استفاده از دو روش بهینه‌سازی ریاضی و الگوریتم ژنتیک انجام شد. مقایسه نتایج این دو روش نشان داد که جواب به‌دست آمده از روش بهینه‌سازی ریاضی اندکی بهتر از نتایج حاصل از الگوریتم ژنتیک است. https://www.wwjournal.ir/article_7343_f7ae58c7f1a1cc4abe9273a0f971ba2a.pdf