پژوهش های مهندسی آب ایران

پژوهش های مهندسی آب ایران

بهینه‌سازی مصرف انرژی در ایستگاه پمپاژ دو پمپه فاضلاب با استفاده از الگوریتم گرگ خاکستری و تحلیل قابلیت اطمینان: مطالعه موردی تصفیه‌خانه مشهد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
الهام نخعی زینعلی 1
بهاره پیرزاده 2
جمشید پیری 3
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران
10.22034/ijwer.2026.548922.1110
چکیده
بهینه‌سازی در طراحی و بهره‎برداری از ایستگاه پمپاژ می‌تواند باعث مدیریت حفظ انرژی مصرفی ‎شود. در این مقاله میزان مصرف انرژی پمپ‎ها در یک ایستگاه پمپاژ فاضلاب شهر مشهد، تحت الگوی مکرر دبی جریان ورودی با استفاده از الگوریتم گرگ خاکستری و تلفیق آن با تحلیل کمی قابلیت اطمینان سیستم بررسی شد. بوسیله‌ی مدل بهینه‌سازی، سرعت متغیر پمپاژ برای یک ایستگاه دو پمپی و توالی روشن _ خاموش شدن پمپ در تابستان برای ضرایب مختلف تغییرات سرعت و دبی مشخص شد و با حالت سرعت ثابت مقایسه گردید. مقدار بهینه متغیرهای دبی، دور پمپ، توان پمپ و در نتیجه راندمان پمپ محاسبه و با استفاده از سه شاخص مختلف؛ قابلیت اطمینان استاندارد، مونت کارلو و روش گشتاور، عملکرد پمپ تحلیل گردید. میزان انرژی مصرفی با دور متغیر پایین‎تر از حالت کلاسیک شد. با بکار بردن سرعت دوران متغیر بهینه می‌توان تا بیش از 70 % صرفه‎جویی در مصرف انرژی داشت. شاخص قابلیت اطمینان استاندارد در محدوده 75/0 تا 95/0، نشان می‌دهد که هر دو پمپ در پارامترهای مختلف جریان قابلیت اطمینان عملیاتی خوبی را حفظ می‌کنند. نتایج شبیه‌سازی مونت کارلو مقادیر حدود 61/0 را نشان می‌دهد. شاخص‌های روش گشتاور بین 58/0 و 8/0 متغیر است، ارزیابی دقیق‌تری را ارائه می‌دهد که بزرگی و توزیع انحرافات عملیاتی را در نظر می‌گیرد و این مقادیر همبستگی خوبی با نتایج قابلیت اطمینان استاندارد دارند.
کلیدواژه‌ها
ایستگاه پمپاژ فاضلاب
بهینه‌سازی مصرف انرژی
شاخص قابلیت اطمینان
سرعت دوران متغیر
پمپ دو مرحله‌ای