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基本信息
- 項目名稱：
- 儲油罐的變位識別與罐容表標(biāo)定模型探究
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡介：
- 本文通過對臥式儲油罐縱向傾斜和橫向偏轉(zhuǎn)對罐容表的影響進(jìn)行深入分析，建立了儲油罐罐內(nèi)儲油量與油面高度以及變位參數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過對收集的數(shù)據(jù)的處理與分析，結(jié)合罐容表制作原理，探討了由于地基等因素對罐容表造成的影響，并給出了罐容表重新標(biāo)定的模型，并依據(jù)實際檢測數(shù)據(jù)分析和檢驗了模型的正確性與方法的可靠性。
- 詳細(xì)介紹：
- 本文將問題分為兩部分。 第一部分根據(jù)小橢圓型儲油罐（兩端平頭的橢圓柱體）罐容表的工作原理，以及縱向傾斜對罐容表的影響，運用積分?jǐn)?shù)學(xué)模型，利用實際檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行代數(shù)求解，分別得到無變位和傾斜角為?（這里假設(shè)?為4.1度）的縱向變位兩種情況下罐內(nèi)儲油量與油面高度的函數(shù)關(guān)系。運用matlab軟件進(jìn)行優(yōu)度檢驗，得其相關(guān)系數(shù)，用來檢驗?zāi)Ｐ偷臏?zhǔn)確性，且對模型作進(jìn)一步改進(jìn)，進(jìn)而得到進(jìn)油和出油相關(guān)系數(shù)為別為0.9994和 0.9986的很好的效果，并對罐容表進(jìn)行了重新標(biāo)定。 第二部分用積分模型計算儲油罐罐內(nèi)容油量與油位高度及變位參數(shù)的關(guān)系式，表達(dá)式很復(fù)雜，計算起來很不方便。所以采用matlab軟件中的非線性最小二乘擬合函數(shù)擬合對儲油罐內(nèi)儲油量與油位高度以及變位參數(shù)之間關(guān)系進(jìn)行預(yù)測，擬合效果良好。而且，設(shè)定參數(shù)后，可以對模型進(jìn)行實時控制和預(yù)測，有利于模型的建立與求解。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 隨著社會的發(fā)展，加油站也越來越的出現(xiàn)在我們的生活中，當(dāng)然也有許多問題隨之而來，例如：加油站大型地下儲油罐發(fā)生傾斜，罐內(nèi)油體積的標(biāo)度也失去了準(zhǔn)確性，本文針對這一現(xiàn)象，主要利用空間解析幾何與微積分的知識建立模型，再利用數(shù)值計算的方法對模型進(jìn)行求解，從而得出罐容表較為精確的標(biāo)定值。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 本文中的模型的建立求解，完全采用數(shù)學(xué)的方法，得到的結(jié)果非常精確。本文將空間解析幾何，微積分結(jié)合到一起，從而很好的給出了罐內(nèi)油體積的計算方法，尤其是在計算過程中，利用示性函數(shù)避免了許多復(fù)雜情況的討論，使運算變的簡潔有效。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本文給出了根據(jù)儲油罐的進(jìn)出油量來判斷罐體是否發(fā)生傾斜,以及根據(jù)儲油罐的傾斜程度來對罐容表重新進(jìn)行標(biāo)定的方法，從而避免了較大的工程任務(wù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文通過對臥式儲油罐縱向傾斜和橫向偏轉(zhuǎn)對罐容表的影響進(jìn)行深入分析，建立了儲油罐罐內(nèi)儲油量與油面高度以及變位參數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過對收集的數(shù)據(jù)的處理與分析，結(jié)合罐容表制作原理，探討了由于地基等因素對罐容表造成的影響，并給出了罐容表重新標(biāo)定的模型，并依據(jù)實際檢測數(shù)據(jù)分析和檢驗了模型的正確性與方法的可靠性。 本文將問題分為兩部分。第一部分根據(jù)小橢圓型儲油罐罐容表的工作原理，以及縱向傾斜對罐容表的影響，運用積分?jǐn)?shù)學(xué)模型，利用實際檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行代數(shù)求解，分別得到無變位和傾斜角為?（這里假設(shè)?為4.1度）的縱向變位兩種情況下罐內(nèi)儲油量與油面高度的函數(shù)關(guān)系。運用matlab軟件進(jìn)行優(yōu)度檢驗，得其相關(guān)系數(shù)，用來檢驗?zāi)Ｐ偷臏?zhǔn)確性，且對模型作進(jìn)一步改進(jìn)，并對罐容表進(jìn)行了重新標(biāo)定。第二部分用積分模型計算儲油罐罐內(nèi)容油量與油位高度及變位參數(shù)的關(guān)系式，表達(dá)式很復(fù)雜，計算起來很不方便。所以采用matlab軟件中的非線性最小二乘擬合函數(shù)擬合對儲油罐內(nèi)儲油量與油位高度以及變位參數(shù)之間關(guān)系進(jìn)行預(yù)測，擬合效果良好。設(shè)定參數(shù)后，可以對模型進(jìn)行實時控制和預(yù)測，有利于模型的建立與求解。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 本文通過積分?jǐn)?shù)學(xué)模型與MATLAB軟件給出了很好的確定儲油罐偏轉(zhuǎn)程度的方法。將數(shù)學(xué)應(yīng)用于實際，取得了很好的效果。
參考文獻(xiàn)
- [1]高恩強(qiáng) 豐培云，臥式傾斜安裝圓柱體油罐不同液面高度時貯油量的計算，《山東冶金》，第20卷一期；26-28頁，1998年2月。 [2]華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系，《數(shù)學(xué)分析》下冊，北京：高等教育出版社，2001年第三版。
同類課題研究水平概述
- 從目前國內(nèi)外儲油罐常用以及近年來新出現(xiàn)的液位測量儀表的測量原理和方法方面,儲油罐液位測量技術(shù)的現(xiàn)狀,主要歸納為以下幾種:人工檢尺、浮體式液位測量儀表、伺服式液位測量儀表、磁致伸縮液位儀、差壓式液位測量儀表、超聲波液位測量儀表、雷達(dá)液位儀、激光液位儀、光纖液位測量儀表、核輻射式液位測量儀表、新原理的小型液位開關(guān)等。液位測量主要是對儲油罐中油品的液位、體積和重量等參數(shù)進(jìn)行直接或間接測量。早期液位測量大多采用機(jī)械原理,近年來隨著電子技術(shù)的應(yīng)用,逐步向機(jī)電一體化方向發(fā)展,并且發(fā)展了許多新的測量原理,在傳統(tǒng)原理中也滲透了電子技術(shù)及微機(jī)技術(shù),結(jié)構(gòu)上和功能上都有很大提高。而利用數(shù)學(xué)方法對儲油罐的變位識別與罐容表的標(biāo)定的研究卻很少，1998年高恩強(qiáng)和豐培云先生采用了整體法就圓柱體儲油罐不同液面高度時儲油量的計算進(jìn)行了探究。圓柱體儲油罐在現(xiàn)實生活中還是比較少的，而更多的兩端球冠，中間橢圓柱的儲油罐，并且上述兩位老師給出的只是對于儲油罐傾斜之后對罐內(nèi)油品體積的計算，沒有給出根據(jù)出油量與進(jìn)油量計算罐體傾斜程度的計算方法。
