Araştırma Makalesi

İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN KARARLI DURUM ANALİZİ İÇİN KÜRESEL GRADYEN ALGORİTMASI VE TERS MATRİS YÖNTEMİNİN UYGUNLUĞUNUN DEĞERLENDİRİLMESİ

Cilt: 7 Sayı: 1 31 Ocak 2018
PDF İndir
EN TR

EVALUATION OF THE SUITABILITY OF GLOBAL GRADIENT ALGORITHM AND INVERSE MATRIX METHOD FOR STEADY-STATE ANALYSIS OF WATER DISTRIBUTION NETWORKS

Abstract

   Two methods for steady-state analysis of water distribution networks (WDNs) were evaluated in this paper: Global Gradient Algorithm (GGA) and inverse matrix method (IMM). Both methodologies are based on the solution of nonlinear system of equations formed by mass and energy balances within a WDN. A number of WDNs were solved using both methods. Results showed that GGA solves the WDNs in around 70 to 75% less number of iterations than IMM. Besides, single GGA solution of a WDN takes less time compared to IMM solution (about 57% faster for a network of 31 elements). In contrast, single iteration takes 127 to 552 μs with IMM while it takes 235 to 773 μs with GGA depending on the number of network elements. Evaluations are based on the speed, the accuracy, and ease of handling the iteration procedures and it was concluded that, although GGA provides faster solutions, both methods are fast enough and IMM, with its simpler iteration procedure, could be beneficial if employed for teaching WDNs in engineering education.

Keywords

Kaynakça

  1. [1] LIN, B.L., SHAN, H.M., HUANG, W.C., WU, R.S., LIAW, S.L., “The Enumeration Algorithm for the Practical Optimal Design of Pipe Network Systems”, Environmental Informatics Archives, 2, 87-98, 2004.
  2. [2] LOPES, A.M.G., “Implementation of the Hardy-Cross Method for the Solution of Piping Networks”, Computer Applications in Engineering Education, 12(2), 117-125, 2004.
  3. [3] KROPE, J., DOBERSEK, D., GORICANEC, D., “Flow Pressure Analysis of Pipe Networks with Linear Theory Method”, Proceedings of the 2006 WSEAS/IASME International Conference on Fluid Mechanics, 59-62, Florida, USA, 2006.
  4. [4] ZHANG, H., XU, J.L., CHENG, X., “Interactive Educational Software for Teaching Water Distribution Networks Design”, Computer Applications in Engineering Education, 24(4), 615-628, 2016.
  5. [5] SARBU, I., VALEA, E.S., “Nodal Analysis of Looped Water Supply Networks”, International Journal of Energy and Environment, 5(3), 452-460, 2011.
  6. [6] DEMİR, S., MANAV DEMİR, N., KARADENİZ, A., “An MS Excel Tool for Water Distribution Network Design in Environmental Engineering Education”, Computer Applications in Engineering Education, article in press, DOI: 10.1002/cae.21870, 2017.
  7. [7] ELHAY, S., SIMPSON, A.R., “Dealing with Zero Flows in Solving the Nonlinear Equations for Water Distribution Systems”, Journal of Hydraulic Engineering, 137(10), 1216-1224, 2011.
  8. [8] TODINI, E., A More Realistic Approach to the Extended Period Simulation of Water Distribution Networks. In MAKSIMOVIC, C., MEMON, F.A. BUTLER, D. (Eds.), Advances in Water Supply Management (pp. 173-184), Taylor & Francis, Holland, 2003.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Çevre Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

31 Ocak 2018

Gönderilme Tarihi

25 Ocak 2017

Kabul Tarihi

27 Aralık 2017

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2018 Cilt: 7 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Demir, S. (2018). İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN KARARLI DURUM ANALİZİ İÇİN KÜRESEL GRADYEN ALGORİTMASI VE TERS MATRİS YÖNTEMİNİN UYGUNLUĞUNUN DEĞERLENDİRİLMESİ. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7(1), 23-33. https://doi.org/10.28948/ngumuh.383777
AMA
1.Demir S. İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN KARARLI DURUM ANALİZİ İÇİN KÜRESEL GRADYEN ALGORİTMASI VE TERS MATRİS YÖNTEMİNİN UYGUNLUĞUNUN DEĞERLENDİRİLMESİ. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2018;7(1):23-33. doi:10.28948/ngumuh.383777
Chicago
Demir, Selami. 2018. “İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN KARARLI DURUM ANALİZİ İÇİN KÜRESEL GRADYEN ALGORİTMASI VE TERS MATRİS YÖNTEMİNİN UYGUNLUĞUNUN DEĞERLENDİRİLMESİ”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 7 (1): 23-33. https://doi.org/10.28948/ngumuh.383777.
EndNote
Demir S (01 Ocak 2018) İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN KARARLI DURUM ANALİZİ İÇİN KÜRESEL GRADYEN ALGORİTMASI VE TERS MATRİS YÖNTEMİNİN UYGUNLUĞUNUN DEĞERLENDİRİLMESİ. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 7 1 23–33.
IEEE
[1]S. Demir, “İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN KARARLI DURUM ANALİZİ İÇİN KÜRESEL GRADYEN ALGORİTMASI VE TERS MATRİS YÖNTEMİNİN UYGUNLUĞUNUN DEĞERLENDİRİLMESİ”, NÖHÜ Müh. Bilim. Derg., c. 7, sy 1, ss. 23–33, Oca. 2018, doi: 10.28948/ngumuh.383777.
ISNAD
Demir, Selami. “İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN KARARLI DURUM ANALİZİ İÇİN KÜRESEL GRADYEN ALGORİTMASI VE TERS MATRİS YÖNTEMİNİN UYGUNLUĞUNUN DEĞERLENDİRİLMESİ”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 7/1 (01 Ocak 2018): 23-33. https://doi.org/10.28948/ngumuh.383777.
JAMA
1.Demir S. İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN KARARLI DURUM ANALİZİ İÇİN KÜRESEL GRADYEN ALGORİTMASI VE TERS MATRİS YÖNTEMİNİN UYGUNLUĞUNUN DEĞERLENDİRİLMESİ. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2018;7:23–33.
MLA
Demir, Selami. “İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN KARARLI DURUM ANALİZİ İÇİN KÜRESEL GRADYEN ALGORİTMASI VE TERS MATRİS YÖNTEMİNİN UYGUNLUĞUNUN DEĞERLENDİRİLMESİ”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 7, sy 1, Ocak 2018, ss. 23-33, doi:10.28948/ngumuh.383777.
Vancouver
1.Selami Demir. İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN KARARLI DURUM ANALİZİ İÇİN KÜRESEL GRADYEN ALGORİTMASI VE TERS MATRİS YÖNTEMİNİN UYGUNLUĞUNUN DEĞERLENDİRİLMESİ. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 01 Ocak 2018;7(1):23-3. doi:10.28948/ngumuh.383777

Cited By