تعیین ابعاد بهینه جام پرتابی سدها با رویکرد شبیه‌سازی -بهینه سازی مطالعه موردی: سد جره

یکی از موضوعات مهم در مورد جام‌های پرتابی، تعیین ابعاد بهینه آن‌ها در راستای افزایش استهلاک انرژی جریان همراه با کاهش فشار ماکزیمم جریان برروی کف جام پرتابی می‌باشد. در این تحقیق، با تدوین یک متدولوژی جدید شبیه‌سازیبهینه‌سازی بر مبنای مدل بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک، مدل flow3d و مدل شبکه عصبی مصنوعی، ابعاد بهینه جام پرتابی مورد استفاده در انتهای سرریز سدها تعیین گردیده است. هدف از تعیین ابعاد بهینه، محاسبه شعاع انحنا و همچنین زاویه انحراف جام پرتابی میباشد، به‌گونه‌ای که حداکثر فشار هیدرودینامیکی برروی جام، کمینه و میزان استهلاک انرژی جت پرتابی بیشینه شود. برمبنای این متدولوژی، پس از شبیه‌سازی مدل فیزیکی با نرم‌افزار flow3d و کالیبراسیون آن، برمبنای نتایج حاصل از مدل آزمایشگاهی جام پرتابی سد جره، جریان برای شعاع‌ها و زوایای انحراف گوناگون شبیه‌سازی گردیده است. سپس بر اساس نتایج بدست آمده، یک فرامدل با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی، آموزش داده شده و صحت‌ آن توسط بخشی از داده‌هایی که در مرحله آموزش از آن‌ها استفاده نشده بود، مورد ارزیابی قرار گرفته است. پس از تدوین فرامدل و اتصال آن به مدل بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک، ابعاد بهینه پرتاب‌کننده تعیین گردیده است. نتایج به‌‌دست آمده نشان داد که میزان استهلاک انرژی در جام پرتابی با ابعاد بهینه، پس از برخورد جت حدود 14 درصد افزایش یافته است.