شناسایی نشت در خطوط لوله بر پایه مدل‌سازی معکوس جریان گذرا و برنامه‌ریزی غیرخطی مختلط اعداد صحیح و حقیقی

به منظور شناسایی نشت در خطوط لوله، جریان گذرا با بستن شیر انتهایی در مدت زمانی مشخص برقرار شده و سپس نوسانهای فشار تنها در محل شیر و پس از بسته شدن کامل، نمونه‌برداری می‌شوند. برای حذف اغتشاشهای نامطلوب و سایر عدم قطعیت‌های ناشی از شبیه‌سازی شیر، مدل ریاضی تحلیل جریان گذرا با به‌کارگیری ساختار جدیدی از روش خطوط مشخصه (moc) به صورت مستقل از نوع شیر، زمان و روش بسته شدن آن توسعه داده می‌شود. بر اساس مقادیر نمونه‌برداری شده و با به‌کارگیری مدل عددی مذکور، مشخصه‌های جریان شامل نوسانهای فشار و دبی در سراسر لوله با تحلیل عقب گرد جریان از شیر انتها تا مخزن بالادست قابل محاسبه است. در این شرایط مقادیر محاسباتی بلندای (هد) مخزن، تابعی از پارامترهای مجهول نشت، شامل متغیرهای صحیح تعداد و محل نشت (با توجه به گسسته‌سازی خطوط مشخصه) و همچنین متغیرهای حقیقی اندازه نشت‌ها خواهند بود. به‌منظور شناسایی پارامترهای نشت، تابع هدفی با معیار کمینه‌سازی اختلاف مربعات مقادیر محاسباتی و مشاهداتی هد مخزن تشکیل داده شده و با کمینه‌سازی آن و تعیین متغیرهای مختلط تصمیم‌گیری، پارامترهای نشت در خط لوله تعیین می‌شود. در تحقیق حاضر برای حل این مسأله معکوس برنامه‌ریزی غیرخطی با پارامترهای مجهول مختلط صحیح و حقیقی (minlp)، نوعی روش بهینه‌سازی بر پایه الگوریتم ژنتیک (ga) توسعه داده شده است. توانمندی روش با استفاده از یک مثال عملی و دو مثال تئوری نشان داده شده که نتایج، حاکی از کاربرد آسان و اعتمادپذیری قابل قبول روش پیشنهادی است.