YIRIK NASOS STANSIYALARIDA SUV UZATISH JARAYONLARINI MODELLASHTIRISH VA OPTIMALLASHTIRISH Текст научной статьи по специальности «Техника и технологии»

YIRIK NASOS STANSIYALARIDA SUV UZATISH JARAYONLARINI MODELLASHTIRISH VA OPTIMALLASHTIRISH

Adilbay Abatbayevich Qudaybergenov

Berdaq nomidagi Qoraqalpoq davlat universiteti adilbek [email protected]

ANNOTATSIYA

Ushbu maqolada yirik nasos stansiyalarida suv uzatish jarayonlarining algebraik modeliga asoslanib, suv uzatish jarayonlarini modellashtirish va optimallashtirish masalalari, shuningdek, ularni hisoblash natijalari ko'rib chiqiladi.

Tayanch so'zlar: nasos stansiya, modellashtirish, optimallashtirish, boshqaruv, algoritm, usul, suv uzatish.

ABSTRACT

In this paper, based on an algebraic model of water supply processes at large pumping stations, the issues of modeling and optimizing water supply processes are considered, as well as the results of their calculations.

Keywords: pumping station, modeling, optimization, control, algorithm, method, water supply.

KIRISH

Hozirgi vaqtda elektr energiyasi va elektromexanik uskunalar narxining oshishi, shuningdek, suv resurslarini tejashga qo'yiladigan talablarning ortib borishi munosabati bilan mamlakatimizda asosiy energiya iste'molchilaridan biri bo'lgan yirik nasos stansiyalarida suv uzatish jarayonlarini modellashtirish va optimallashtirish masalasi dolzarb ahamiyat kasb etmoqda. Ko'pgina nasos stansiyalari nasos agregatlariga xos bo'lgan muhim imkoniyatlardan to'liq foydalanmaydigan rejimlarda ishlaydi. Elektr energiyasining samarasiz yo'qotishlari ortib bormoqda va nasos stansiyalarida FIK pasaymoqda. Shu sababli, nasos stansiyalarining imkoniyatlaridan maksimal darajada foydalanish va tanlangan sifat mezoniga muvofiq suv uzatish rejimlarini optimallashtirish imkonini beruvchi suv uzatish rejimlarini boshqarishning bunday usullarini yaratish zarurati tug'iladi [1, 2, 10,11].

ADABIYOTLAR TAHLILI VA METODOLOGIYA

O'qli aylanma parrakli nasoslarning N nasos agregati o'rnatilgan nasos stansiyasini qaraymiz. Yirik nasos

April, 2023

345

stansiyalarining ishlashi ishlayotgan nasos agregatlarining soni va tarkibini va o'qli nasoslar parraklarining burilish burchaklarini o'zgartirish orqali tartibga solinadi.

Yirik nasos stansiyalarining suv uzatish rejimlarini matematik modellashtirishning asosiy vazifalari suv uzatish jarayonini to'g'ri tavsiflovchi va zamonaviy kompyuterda amalga oshirish oson bo'lgan bunday matematik munosabatlar va operatorlarni aniqlashdan iborat. Murakkab tizimlarning ishlash rejimlarini modellashtirish usullaridan biri hozirgi vaqtda algebraik bo'lib, u to'plamlar va mantiqiy operatorlar nazariyasiga asoslanib, modellashtirish jarayonining ketma-ketligini belgilaydi. [5, 6, 7, 9]

Matematik modelni ishlab chiqish uchun i -nasos agregatining asosiy xarakteristikasi uning sarf va energiya xarakteristikalari to'plamidan iborat universal ekspluatatsion xarakteristikasidir [3, 4, 8].

a = a n. u a ,

(1)

bu yerda anQ^, ÜH ^ - nasos agregatining sarf xarakteristikasini aniqlaydigan to'plamlar, ya'ni

a

u,Q4

a „ =

H, r],<p

(2) (3)

i - nasos agregati

Q (H), H' EDH, £ ED yk (H\£ ), H' E DH, £ E D£

bu yerda D\ = [H'min, H>max ], D£ = {<f>'mm, £max}

ko'tirilish balandligi va parragining burilish burchagi o'zgarishining diapazonlari to'plami; Q'K (Hl, 0'K) va rj'K (H', £) - nasos parragi bo'rilishining har xil

burchaklarida ko'tirilish balandligiga bog'liq so'v sarf va nasos agregatining FIK.

'- nasos agregatining bosim quvuri xarakteristikasini qo'yidagi to'plam ko'rinishida ko'rsatish mumkin:

at = Q (H' +áH'), H' eDK , aH' eD'T }, (4)

bu yerda QT (H' + AH'), - ischi nasos agregati quvurining bosim xarakteristikasi; Hl = H'BE - H'HE - nasos stansiyasi ko'tarashining geometrik

balandligi; DT = [aH'mm , AHmaX ] , va DH = [Hln ,Hmax ] , nasos stansiyasi ko'tarishi

geometrik balandligi va quvurdagi bosim yo'qolishi.

(1), (2) va (3) to'plamlardagi qiymatlar tegishli ishlab chiqaruvchilar tomonidan ishlab chiqarilgan nasos agregatlari va quvurlari katalogiga muvofiq aniqlanadi va nasos stansiyalarining ishlashi paytida belgilanadi.

April, 2023

346

Q - H koordinatalarida ruxsat etilgan D sohasi quyidagi chegaralar bilan belgilanadi

D =

Di /^imax _

1max 1 H,Q,ç'

Di min _

, . = í2T n íd„ n , ,

1min 1 H,Q,<p'

Di = q ■

D2max ■

Di = q

D2 min QH,Q,,/,m¡n '

(5)

bu yerda DlTmŒC va Q'Tmm - ko'tarilishning minimal va maksimal geometrik balandligida quvurning xarakteristikasi.

Agar berilgan Q va H1 D sohaning ichida joylashgan bo'lsa, ya'ni (5) chegaralar bilan A(Q,H1 ) bo'lsa, u holda nasos stansiyasining berilgan ish rejimi

amaliyotda amalga oshirilishi mumkin deb hisoblanadi, aks holda buni amalga oshirish mumkin emas.

Nasos stansiyasi agregatlarining har bir momentidagi holati N, Np, *¥p, parametrlar uchligi bilan aniqlanadi, bu yerda N - isshi nasos agregatlari soni, Np -isshi nasos agregatlarining quvvatlari to'plami, *FP - isshi nasos agregatlarining parraklarining bo'rilish burchaklarining to'plami.

Nasos stansiyasi agregatlari va quvurlarining universal ekspluatatsion xususiyatlarini, yuqori va quyi byefdagi suv sathlarini, shuningdek nasos stansiyasi agregatlarining holatini bilib, istalgan vaqt momentida nasos stansiyasining suv uzatish rejimlarining barcha asosiy parametrlarini aniqlash mumkin.

Algebraik yondashuvga asoslangan yirik nasos stansiyalarining suv uzatish rejimlarini modellashtirish algoritmi quyidagi ketma-ketlikda ifodalanishi mumkin:

1. j^, Np , } uchligi bo'yicha i - ischi nasos agregatining parraklari burilish

burchagi va raqami aniqlanadi, ya'ni nl va (.

2. Nasoslarning universal xarakteristikalari to'plamidan n nasosiga mos keladigan xarakteristikasi aniqlanadi, ya'ni qf . tanlanadi.

3. Bu xususiyatlardan ( burchak bo'yicha mos keladigan q ^ sarf

xarakteristikasi aniqlanadi.

4. Nasos agregati quvurining tegishli ish xarakteristika Qf tanlanadi.

5. nl raqamiga mos keladigan nasos agregatining ish nuqtasi quvurning ish xarakteristikasining nasosning xarakteristikasi bilan kesishishi sifatida aniqlanadi, ya'ni

April, 2023

<

347

ISSN: 2181-1385

ISI: 0,967 | Cite-Factor: 0,89 | SIS: 1,9 | ASI: 1,3 | SJIF: 5,771 | UIF: 6,1

r

; (qí.hí)

r,H; ) = an . n a,

R ' R I H,Q,$ T '

bu yerda q; va h; - Q - H tegislikdagi ishchi no'qtalar koordinatalari.

6. Nasosning FIK ish nuqtasining koordinatalari va tegishli energiya xarakteristikasi bilan aniqlanadi

HR

7. n raqamli nasos agregatining talab etiladigan quvvati aniqlanadi

NR = g

QR ■ HR

bu yerda rjR = r¡R • q - nasos agregatining FIK, rj- elektr dvigatel FIK.

8. Nasos stansiyasining unumdorligi va talab etiladigan quvvati quyidagi shaklda aniqlanadi

Qhc = erQr, Nhc = Enr

íer íer

Yirik nasos stansiyalarida suv uzatish rejimlarini optimallashtirish masalasi ishlayotgan nasos agregatlarining raqamlarini va sonlarini, shuningdek, suv uzatish grafigini belgilangan aniqlik bilan amalga oshirish uchun nasos stansiyasining talab etiladigan quvvatni minimal ta'minlaydigan parraklarning burilish burchaklarini aniqlashdan iborat.

Matematik jihatdan bu masalani quyidagicha shakllantirish mumkin

I = E N ^ mín,

X Q - Qn

<s,

bu yerda Q - nasos stansiyaning berilgan suv uzatilishi, s- suv uzatilish aniqligi.

Boshqaruv ta'sirlari quyidagi uch parametrlardir

Dn ={N,NR,f} N < M.

Optimallashtirish masalasini yechish ketma-ketligi quyidagicha:

Ishlayotgan nasos agregatlari soniga qarab, berilgan suv uzatilishi rejimini qamrab oluvchi mumkin bo'lgan D sohalari aniqlanadi.

VN,3(Dn : QN e DND E D,N <M).

Berilgan unumdorlikni yaratishga qodir ishlayotgan nasos agregatlarining mumkin bo'lgan tarkibi aniqlanadi

April, 2023

n

r

R

348

Academic Research in Educational Sciences_Volume 4 | Issue 4 | 202 5_

^SSN:2181-138^^SI:0,967j^ite-Fa^

VN,VNn,3(DP :DPN e D,Q e Dpn,N <M).

Nasos agregatlari parraklarining burilish burchaklari to'plamidan berilgan aniqlik bilan suv uzatilishini ta'minlaydigan nasos stansiyasining holatining mumkin bo'lgan variantlari aniqlanadi

V/,VN,VNN,V^;,a(|Qn -QHC\<s,Qf e DPp,N <M).

Biz nasos stansiyasining kuvvatini uning holatlarining barcha variantlari uchun hisoblaymiz

Vj:N/= £ Ni

jeNN

Biz ishlayotgan nasos agregatlari va parraklar burilishlari to'plamining tarkibi uchun barcha variantlardan nasos stansiyasining talab etiladigan quvvati minimal bo'lganini tanlaymiz

V /: B( j. :NHC = minN? U, = {n

XULOSA

Yuqoridagi modellashtirish va optimallashtirish algoritmlari dasturlash tillarida va ma'lumotlar bazalarida osonlik bilan amalga oshiriladigan operatsiyalardan iborat.

Katta nasos stansiyalarida suv ta'minoti jarayonlarini modellashtirish va optimallashtirish bo'yicha ishlab chiqilgan algebraik yondashuv algoritmlarining ixchamligi va mavjud ma'lumotlar bazasidan foydalanish tufayli zamonaviy kompyuterda osongina amalga oshiriladi.

REFERENCES

1. Kabulov, A., Normatov, I., Seytov, A., & Kudaybergenov, A. (2020). Optimal Management of Water Resources in Large Main Canals with Cascade Pumping Stations. 2020 IEEE International IOT, Electronics and Mechatronics Conference (IEMTRONICS), - Vancouver, BC, Canada, - P. 1-4.

2. Rakhimov, Sh.Kh., Seytov, A.J, & Kudaybergenov, A.A. Modeling and optimization of water supply processes at large pumping stations. Global and Stochastic Analysis. - 2021. - Vol.8, No.3. - P. 55-59.

3. Seytov, A.J., Khurramov, A.J., Azimkulov, S.N., Sherbaev, M.R., Kudaybergenov, A.A., & Khasanova, S.Kh. (2021). Optimal control of pumping station operation modes by cascades of the Karshi main canal. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology Vol. 8, Issue 4, April.

April, 2023

349

ISSN: 2181-1385 ISI: 0,967 | Cite-Factor: 0,89 | SIS: 1,9 | ASI: 1,3 | SJIF: 5,771 | UIF: 6,1

4. Seytov, A.J., Kutlimuradov, A.R., Turaev, R.N., Muradov, N.K., & Kudaybergenov, A.A. (2021) .Mathematical model of optimal control of the supply canal to the first pumping station of the cascade of the Karshi main canal.

International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology Vol. 8, Issue 3 , March.

5. Киселев, И.И., Герман, А.Л., Лебедев, Л.М. и др. (1997). Крупные осевые и центробежные насосы. Справочное пособие. М.: Машиностроение.

6. Кудайбергенов, А.А. Классификация математических моделей неустановившегося движения воды в магистральных каналах ирригационных систем // Применение современных методов в развитии науки. Материалы республиканской научной онлайн конференция молодых ученых. -

Ташкент.2020 г. 27 августа. - С. 59-63.

7. Кудайбергенов, А.А. Магистрал каналлардаги сув окимининг бекарор хдракати моделлари ёрдамида сув ресурсларини оптимал таксимлашнинг усуллари. Математика ва ахборот тизимларининг долзарб масалалари. Республика илмий-амалий анжуман мацолалар туплами, - Ургенч, 12 13 ноябр 2021 й, - Б. 90 92.

8. Кудайбергенов, А.А. Сув таъминотининг дискретлигини хдсобга олувчи магистрал каналларнинг математик моделлари. Замонавий ахборот, коммуникация технологиялари ва АТ-таълим тадбици муаммолари. Республика илмий амалий анжумани маърузалар туплами. Самарканд, 24-25 ноябр, 2021 й. - Б. 48-50.

9. Кудайбергенов, А.А. (2021). Магистрал каналлардаги сувнинг бекарор хдракатини оптимал бошкарув масаласининг математик модели. Фан ва жамият. - №3. - Б. 12-15.

10. Патент UZ №2373 Насосная станция/НПП «Водоподъемник» /Хохлов, А.В., Рахимов, Ш.Х., Хохлов, В.А./ Бюл. №1, 1995.

11. Плоткин, Б.И. (1983). Алгебраическая модель базы данных и автомата. Латвий. Матем. Ежегодник. - Рига. - Вып.27.

April, 2023