البارامترات المثلى لأجهزة الحماية الهيدروليكية للتحكم بالعبور الهيدروليكي (المطرقة المائية) باستخدام الخوارزميات الجينية.

تعد صمامات الهواء وخزانات الضغط أحد أهم أجهزة الحماية المستخدمة لحماية خطوط الضخ الرئيسية وذلك لموثوقيتها في التحكم بالضغوط العابرة، كما أن التصميم السليم والعقلاني لأجهزة الحماية من المطرقة المائية يجب أن يضمن كفاءة عالية في التحكم بقيم الضغوط العابرة بالإضافة إلى تحقيق تكلفة مقبولة.


ويتم غالباً تصميم أجهزة الحماية الهيدروليكية بناءً على الخبرة العملية الطويلة للمهندس المصمم، ومع ذلك، قد يعاني هذا التصميم من انخفاض كبير في تكلفة أجهزة الحماية على حساب الحصول على حماية كافية من الضغوط العابرة، أو قد يحقق فعالية كبيرة في الحماية من الضغوط العابرة على حساب تكلفة أجهزة الحماية، وهناك صعوبة في اختيار البارامترات التصميمية المناسبة لأجهزة الحماية الهيدروليكية والنوع المناسب لكل دراسة حالة.


وانطلاقاً من هذه المشكلة البحثية تم إنجاز بحث في كلية الهندسة المدنية بجامعة دمشق بعنوان "البارامترات المثلى لأجهزة الحماية الهيدروليكية للتحكم بالعبور الهيدروليكي (المطرقة المائية) باستخدام الخوارزميات الجينية"، بهدف الحصول على البارامترات المثلى لكل من خزانات الضغط وصمامات الهواء بحيث تحقق أعلى كفاءة في الحماية من الضغوط العابرة (المطرقة المائية) مع تحقيق تكلفة مقبولة لأجهزة الحماية المستخدمة في الدراسة.


ومن الطرائق المتبعة في البحث إنشاء برنامج حسابي باستخدام لغة برمجة الماتلاب (MATLAB) يربط بين الخوارزميات الجينية وتحليل ظاهرة المطرقة المائية، وكما أجريت عملية مقارنة بين ثلاث معادلات وحيدة الهدف لتصميم كل من خزانات الضغط وصمامات الهواء وهي: الحصول على أصغر تكلفة لأجهزة الحماية (خزانات الضغط، صمامات الهواء، والحصول على أصغر فرق بين الضواغط العظمى والضواغط الصغرى على طول خط الضخ المدروس، أيضاً الحصول على أصغر فرق بين الضواغط العظمى والضواغط الصغرى على طول خط الضخ المدروس مع إضافة شرط جزاء للميزانية المرصودة لأجهزة الحماية.


وتوصل البحث إلى عدة نتائج أهمها فعالية الخوارزميات الجينية في عملية الحصول على البارامترات المثلى لكل من خزانات الضغط وصمامات الهواء. وكشفت الدراسة أن صمام الهواء بغض النظر عن نوعه يلعب دوراً كبيراً في تقليل حجم خزانات الضغط في حالات خطوط الضخ الرئيسية التي تتطلب زيادة كبيرة في حجمها للتغلب على مشكلة فصل عمود السائل.