Bu çalışmada, su dağıtım şebekelerindeki bakiye kloru azaltan boruların tespit edilmesi için modifiye klonal seçim algoritması (çok bilinen sezgisel optimizasyon tekniklerinden biri) kullanan bir optimizasyon modeli inşa edilmesi amaçlanmıştır. Model, EPANET ile bağlantılı olarak MATLAB yazılım dilinde kodlanmıştır. Modelin performansı, kararlı/sabit akım koşulları altında iki gözlü farazi bir su dağıtım şebekesinde değerlendirilmiştir. Amaç fonksiyonu, model kalibrasyonuna dayalı olduğu için şebekenin düğüm noktalarında serbest klor konsantrasyonlarının ölçüldüğü kabul edilmiştir. Bakiye klor konsantrasyonlarını azaltan borular, her bir düğüm noktasındaki ölçülen ve tahmin edilen serbest klor konsantrasyonları arasındaki farkların toplamının minimize edilmesine bağlı olarak model tarafından belirlenmiştir. Boruların belirlenmesi için boru cidarı reaksiyon hız katsayılarından yararlanılmıştır. Model 10 kez çalıştırılarak su dağıtım şebekesindeki her bir borunun ortalama reaksiyon hız katsayıları elde edilmiştir. Model 10 kez çalıştırıldıktan sonra, ortalama tahmin ve gerçek reaksiyon hız katsayı değerlerinin hemen hemen aynı olduğu sonucuna varılmıştır (R2=0.99). Su dağıtım şebekesindeki bakiye klor kaybına neden olan boruların tespit edilmesi için optimizasyon modelinin uygulanabilir olduğu görülmüştür.
Yapay bağışıklık sistemleri model kalibrasyonu boru cidar reaksiyon katsayısı bakiye klor su dağıtım şebekesi
This paper intended to build an optimization model utilizing the modified clonal selection algorithm (one of the famous heuristic optimization techniques) to detect pipes which reduces a residual chlorine in the water distribution networks (WDNs). MATLAB programming language was used to code the model linked with EPANET. The model performance was evaluated in a two-loop hypothetical WDN under steady-state flow conditions. In nodes of this hypothetical WDN, free chlorine concentrations were assumed to be measured since an objective function depends on model calibration. Pipes decreasing residual chlorine concentrations were determined by running the model which minimizes a total of concentration differences between estimated and measured free chlorine in each node. In order to find these pipes, pipe wall reaction rate coefficients were utilized. The model was run 10 times to obtain average reaction rate coefficient of each pipe in the WDN. After 10 runs, mean estimated and actual/real reaction rate coefficient values were almost equal (R2=0.99). The optimization model appeared to be viable for detecting pipes causing a residual chlorine loss in the WDN.
Artificial immune systems model calibration pipe wall reaction coefficient residual chlorine water distribution network
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Çevre Mühendisliği (Diğer) |
Bölüm | Araştırma Makaleleri |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 25 Kasım 2024 |
Gönderilme Tarihi | 27 Mayıs 2024 |
Kabul Tarihi | 24 Eylül 2024 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2024 Cilt: 14 Sayı: 3 |