Sincronización de la optimización del diámetro de la tubería y la frecuencia de operación en una red de riego presurizado basada en el algoritmo genético
Autores: Pang, Yiyuan; Li, Hong; Tang, Pan; Chen, Chao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La red de riego presurizado tiene como objetivo suministrar agua a nodos de consumo a una presión y descarga adecuadas. La optimización tradicional de la red de tuberías minimiza el costo operativo anual o la inversión por área unitaria. El presente trabajo establece los modelos tradicionales de optimización de diámetro de tubería y frecuencia de operación basados en terreno llano. Propone un nuevo método de optimización de sincronización de diámetro de tubería y frecuencia de operación para encontrar el mejor punto de coincidencia para el diámetro de tubería y la frecuencia de operación en el sistema de red ramificada. Los costos de riego de los tres modelos anteriores, incluidos los costos de energía y de la red de tuberías, se comparan con el sistema original de red de riego. Basándose en los resultados de la optimización del campo experimental típico, el modelo de optimización de frecuencia de operación y el modelo de optimización de diámetro de tubería pueden ahorrar aproximadamente un 1.4% y un 10.6% en costos de riego, respectivamente. Además, el modelo de optimización sincrónica puede reducir significativamente el costo de riego a alrededor del 19.3%, incluyendo una reducción del 26.6% en el costo de la red de tuberías y un aumento del 21.9% en el costo de energía. En comparación con la optimización del diámetro de tubería, la optimización sincrónica puede reducir aún más los costos de la red y generar costos de energía más bajos. Los resultados de esta investigación pueden ser utilizados para el diseño del sistema de red en terrenos llanos para reducir el costo de riego.
Descripción
La red de riego presurizado tiene como objetivo suministrar agua a nodos de consumo a una presión y descarga adecuadas. La optimización tradicional de la red de tuberías minimiza el costo operativo anual o la inversión por área unitaria. El presente trabajo establece los modelos tradicionales de optimización de diámetro de tubería y frecuencia de operación basados en terreno llano. Propone un nuevo método de optimización de sincronización de diámetro de tubería y frecuencia de operación para encontrar el mejor punto de coincidencia para el diámetro de tubería y la frecuencia de operación en el sistema de red ramificada. Los costos de riego de los tres modelos anteriores, incluidos los costos de energía y de la red de tuberías, se comparan con el sistema original de red de riego. Basándose en los resultados de la optimización del campo experimental típico, el modelo de optimización de frecuencia de operación y el modelo de optimización de diámetro de tubería pueden ahorrar aproximadamente un 1.4% y un 10.6% en costos de riego, respectivamente. Además, el modelo de optimización sincrónica puede reducir significativamente el costo de riego a alrededor del 19.3%, incluyendo una reducción del 26.6% en el costo de la red de tuberías y un aumento del 21.9% en el costo de energía. En comparación con la optimización del diámetro de tubería, la optimización sincrónica puede reducir aún más los costos de la red y generar costos de energía más bajos. Los resultados de esta investigación pueden ser utilizados para el diseño del sistema de red en terrenos llanos para reducir el costo de riego.