- Chỏy rừng thường xẩy ra ở những nơi cú địa hỡnh phức tạp, xa đường
b) Hàm mục tiờu lợi nhuận cả đời mỏy bơm
Kết quả thớ nghiệm ghi ở bảng 4.2, sau khi xử lý kết quả thớ nghiệm được ghi ở bảng 4.7, sử dụng phần mềm OPT của Viện cơ điện nụng nghiệp nhận được kết quả như sau:
- Mụ hỡnh hồi quy: LT = -625,71 +48,654N - 0,673N2 (4.16) - Kiểm tra tớnh đồng nhất phương sai:
Giỏ trị chuẩn Kohren tớnh toỏn Gtt = 0,2921 với m = 9, n - 1 = 2, α = 0,05, tra bảng VIII [15] ta được tiờu chẩn Kohren Gb = 0,5728. So sỏnh với giỏ trị tớnh toỏn ta được Gtt = 0,2921 < Gb = 0,5728 thỡ phương sai của thớ nghiệm là đồng nhất.
- Kiểm tra mức ý nghĩa của cỏc hệ số mụ hỡnh tớnh toỏn:
Theo tiờu chuẩn T Student, cỏc hệ số trong phương trỡnh (4.16) cú ảnh hưởng đỏng kể đến đại lượng nghiờn cứu khi thoả món điều kiện của phương trỡnh (4.15) trong đú:
tij - hệ số tớnh ứng với hệ số bij của mụ hỡnh hồi quy, giỏ trị tớnh toỏn tiờu chuẩn Student cho cỏc hệ số như sau: t0.0 = -1,28; t1.0 = 1,61; t1.1 = 1,4; Giỏ trị tiờu chuẩn Student (tb) được tra ở bảng IX [15], với mức độ tin cậy của
thớ nghiệm là 0,95, số bậc tự do Kb = 8 ta tỡm được tb = 1,01. So với giỏ trị tớnh toỏn ta thấy hệ số t0.0 khụng thoả món tiờu chuẩn Student nhưng theo [15] khụng bỏ hệ số nào để nhằm mục đớch tỡm giỏ trị tối ưu ở phần sau.
- Kiểm tra tớnh tương thớch của mụ hỡnh hồi quy: giỏ trị tiờu chuẩn Fisher tra bảng 3 tài liệu [15] ta tỡm được Fb = 5,42, giỏ trị Fisher tớnh theo cụng thức (4.12) là Ftt = 1,6. So sỏnh với giỏ trị tra bảng ta cú Ftt=3,96 < Fb = 5,42. Mụ hỡnh (4.16) là tương thớch.
- Kiểm tra khả năng làm việc của mụ hỡnh: hệ số đơn định (R2) được xỏc định theo cụng thức (4.12), sau khi tớnh toỏn ta được R2 = 0,84 mụ hỡnh được coi là hữu ớch trong sử dụng.
Từ kết quả hàm hồi quy (4.16) ta xõy dựng được đồ thị tương quan giữa cụng suất của mỏy (N) với hàm lợi nhuận đời mỏy như hỡnh (4.6).
120 140 160 180 200 220 240 260 280 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42
Cụng suất mỏy bơm nước (kw)
L ợi n hu ận đ ời m ỏy b ơm nư ớc ( tr iệ u đồ ng )
Hỡnh 4.6: Đồ thị tương quan giữa cụng suất và lợi nhuận đời mỏy bơm nước chữa chỏy rừng
Nhận xột: Từ kết quả cỏc hàm tương quan trờn ta thấy quan hệ giữa
cụng suất của mỏy và cỏc hàm lưu lượng nước bơm, ỏp lực nước cuối đường ống bơm và lợi nhuận đời mỏy là hàm phi tuyến. Để xỏc định được cụng suất của mỏy bằng bao nhiờu cho cỏc hàm mục tiờu đạt cực trị thỡ phải giải tối ưu cỏc hàm đa mục tiờu trờn.
4.5. Giải bài toỏn để lựa chọn thiết bị.
4.5.1. Chọn phương phỏp giải
Mục đớch của bài toỏn là tỡm ra cỏc giỏ trị N để hàm lưu lượng, ỏp lực nước cuối đường ống phun và lợi nhuận cả đời mỏy là lớn nhất, đõy là bài toỏn đa mục tiờu, để giải bài toỏn này cần phải lựa chọn và xõy dựng phương phỏp giải. Phương phỏp giải bài toỏn tối ưu được trỡnh bày trong cỏc tài liệu [3], [5], sau đõy là ứng dụng phương phỏp lập hàm tổng quỏt để giải bài toỏn tối ưu đa mục tiờu để tỡm loại mỏy bơm nước phự hợp nhất để chữa chỏy rừng.
4.5.2. Giải bài toỏn để lựa chọn mỏy bơm nước chữa chỏy rừng
Đối với mỏy bơm nước chữa chỏy rừng ta cú ba hàm mục tiờu, trong đú cú hàm hiệu lưu lượng, ỏp lực nước bơm và hàm lợi nhuận đều là hàm cực đại, ta cú điều kiện sau:
Q= f1(N) max
P = f2(N) max (4.16) LT = f3(N) max
Nmin N Nmax
Trong đú hàm mục tiờu Q; P và LT tớnh theo phương trỡnh (4.13) ; (4.15) và (4.16) đều là cỏc hàm bậc hai, nội dung của phương phỏp lập hàm tổng quỏt như sau:
- Xỏc định giỏ trị cực đại của từng hàm mục tiờu: Qmax; Pmax; Lmax
- Lập hàm tỷ lệ tối ưu: max 1 Q Q ; m ax 2 P P ; m ax 3 L L (4.17)
- Lập hàm tỷ lệ tối ưu tổng quỏt: = 1+ 2+3 (4.18)
- Xỏc định giỏ trị x để tối ưu hàm tổng quỏt đạt giỏ trị cực đại. - Thay giỏ trị x, vào cỏc hàm tỷ lệ tối ưu 11; 22; 33.
- Thay x vào Q, P và L tỡm được giỏ trị tối ưu của hàm mục tiờu. - Nếu 11+ 22 +33 max thỡ cần tớnh toỏn lại.
Áp dụng lý thuyết ở trờn ta cú: Hàm tỷ lệ tối ưu 1 1= -0,88 + 0,105N - 0,00146N2 (4.19) Hàm tỷ lệ tối ưu 2: 2 = -0,25 + 0,068N - 0,00214N2 (4.20) Hàm tỷ lệ tối ưu 3: 3 = - 1,019 + 0,187N - 0,0025N2 (4.21) Hàm tỷ lệ tối ưu tổng quỏt: = 1+2+3
= -2,22 + 0,36N - 0,0061 N2 (4.22) Đạo hàm riờng hàm tổng (4.22) theo biến N ta được phương trỡnh 1 ẩn
số, giải phương trỡnh trờn nhận được kết quả: N = 29,5
Thay cỏc giỏ trị N = 29,5 vào phương trỡnh (4.19), (4.20), (4.21) ta cú:
1+2+ 3 = max , như vậy cụng suất của động cơ N=29,5 kw chớnh là giỏ
trị tối ưu của cỏc hàm mục tiờu. Thay giỏ trị N=29,5 vào phương trỡnh (4.13) và (4.15) và (4.16) ta lưu lượng nước của mỏy bơm, ỏp lực nước cuối đường ống bơm và lợi nhuận cả đời mỏy là lớn nhất
4.6. Lựa chọn mỏy bơm nước hợp lý để chữa chỏy rừng
Căn cứ vào kết quả giả bài toỏn tối ưu ở trờn, căn cứ vào cỏc loại mỏy chữa chỏy rừng cú trờn thị trường, chỳng tụi thấy khụng cú lại mỏy nào cụng suất là 29,5kw, do vậy chỳng tụi lựa chọn loại mỏy cú cụng suất gần sỏt với cụng suất tối ưu. Căn cứ vào cỏc loại mỏy hiện cú chỳng tụi thấy loại mỏy bơm nước chữa chỏy
Tohatsu V52 do Nhật Bản sản xuất cú cụng suất gần sỏt nhất với cụng suất tối ưu,
nờn chỳng tụi lựa chọn loại mỏy này là hợp lý nhất, loại mỏy này cho lưu lượng nước của mỏy bơm, ỏp lực nước cuối đường ống bơm và lợi nhuận cả đời mỏy là lớn nhất trong cỏc mỏy lựa chọn.
Thụng số kỹ thuật của mỏy bơm nước Tohatsu V52 được thể hiện trờn bảng 4.7 như sau:
Bảng 4.7: Thụng số kỹ thuật của mỏy bơm nước Tohatsu V52
TT Thụng số kỹ thuật Đơn vị tớnh Giỏ trị