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基本信息
- 項目名稱：
- 油罐的變位識別與罐容表標(biāo)定問題研究
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡介：
- 本文主要研究儲油罐罐體變位對罐容表的影響。依據(jù)精確積分與解析幾何相關(guān)理論，合理假設(shè)，弱化近似，巧妙轉(zhuǎn)化，建立了儲油量與罐內(nèi)油位高度之間的關(guān)系模型，繼而代入實測數(shù)據(jù)，運用MATLAB軟件求解，根據(jù)計算結(jié)果對罐容表重新進行標(biāo)定，全面解決了儲油罐的變位識別與罐容表標(biāo)定過程中所遇到的一系列相關(guān)問題。
- 詳細(xì)介紹：
- 本文根據(jù)儲油罐的實際構(gòu)造和油面的位置，先利用積分分段求出各個區(qū)域儲油量的體積元素，再進行疊加以求出總的儲油量和對應(yīng)油位高度之間的關(guān)系模型，然后結(jié)合實驗數(shù)據(jù)對計算公式進行檢驗，驗證正確后應(yīng)用此模型對變位后的罐容表重新進行標(biāo)定，以此得到準(zhǔn)確的罐容表。此外，還可依據(jù)實際測量的油位高度和儲油體積數(shù)據(jù)，應(yīng)用本文模型對儲油罐是否變位進行識別。在此基礎(chǔ)上本文還介紹了油罐變位后幾種常見的糾偏方法，對于變位較明顯的油罐可先進行糾偏處理，然后再應(yīng)用此模型解出傾斜角，最后再對罐容表重新進行標(biāo)定。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目 的：通過科學(xué)有效而又程序化的精確計算方法修正由于儲油罐變位導(dǎo)致的真實數(shù)據(jù)與測量數(shù)據(jù)之間的偏差，以減少資源浪費和經(jīng)濟損失，并為新型儲油罐的設(shè)計提供一定的借鑒價值。 基本思路：通過對儲油罐變位的幾何化處理，合理假設(shè)，弱化近似，巧妙轉(zhuǎn)化，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合實際測量的數(shù)據(jù)進行誤差檢驗，從而達(dá)到對原有偏差數(shù)據(jù)的科學(xué)修正。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 本作品中建立的函數(shù)關(guān)系為儲油體積與油面高度及油罐傾斜角之間的關(guān)系，比較清晰，并在一定程度上實現(xiàn)計算機算法和微元法的結(jié)合與優(yōu)化改進，使所建立的模型在滿足題中所述各項條件的同時，并無使用過多的假設(shè)，而比較成功地解決了所提出的實際問題。研究結(jié)果對實際生產(chǎn)中典型儲油罐的標(biāo)定等具有一定的精確度和可靠性，并且研究方法較以往同類問題的解決方案更簡單易行。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 通過對油罐的變位識別，可以避免由于土質(zhì)均勻性差或地基處理不當(dāng)而引起的油罐嚴(yán)重不均勻沉降等問題，而且嚴(yán)重的地基沉降會給管線安裝和油罐使用帶來許多困難，還可能導(dǎo)致罐體破裂、原油泄漏等事故的發(fā)生。通過標(biāo)定正確的罐容表可以準(zhǔn)確知道油罐剩余油量的體積，能夠解決以上油罐傾斜所帶來的難題，對解決工業(yè)上同類問題具有一定的借鑒意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文主要研究儲油罐罐體變位對罐容表的影響。依據(jù)精確積分與解析幾何相關(guān)理論，合理假設(shè)，弱化近似，巧妙轉(zhuǎn)化，根據(jù)儲油罐的實際構(gòu)造和油面的位置，先利用積分分段求出各個區(qū)域儲油量的體積元素，再進行疊加從而建立了儲油量與罐內(nèi)油位高度之間的關(guān)系模型，繼而代入實測數(shù)據(jù)，運用MATLAB軟件求解，根據(jù)計算結(jié)果對罐容表重新進行標(biāo)定。并且全面解決了儲油罐的變位識別與罐容表標(biāo)定過程中所遇到的一系列相關(guān)問題。在此基礎(chǔ)上本文還介紹了油罐變位后的幾種常見的糾偏方法，對于變位較明顯的油罐可先進行糾偏處理，然后再應(yīng)用此模型解出傾斜角，最后再對罐容表重新進行標(biāo)定。 本文所建模型不僅適用于柱形及橢圓形儲油罐變位之后的罐容標(biāo)定，而且也適用于其他形狀較規(guī)則的儲油罐。推而廣之，在實際生產(chǎn)實踐中，諸如其它工業(yè)儲罐體積標(biāo)定及液化石油氣汽車槽車的容積計量等許多本質(zhì)類似的問題都可應(yīng)用或借鑒本文所建模型及其分析方法，具有一定的現(xiàn)實意義。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 儲油罐尤其是剛性儲油罐，在石油、化工、輕工、儲運等部門有著廣泛的應(yīng)用，儲罐內(nèi)液體的計量對于過程控制、生產(chǎn)考核、庫存管理以及貿(mào)易結(jié)算等都有非常重要的意義，同時準(zhǔn)確檢測油的容量防止過多罐裝液體溢出，也是確保安全生產(chǎn)和環(huán)境保護的重要手段。通過查閱網(wǎng)上資料及各種期刊發(fā)現(xiàn)，很早以前就已經(jīng)有學(xué)者研究過儲油罐的罐容標(biāo)定及改進方案。 在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報中已有關(guān)于傾斜油罐容量的計算，其思想是把積分計算的結(jié)果用近似方法轉(zhuǎn)化為查表和四則運算，以避開用積分計算罐內(nèi)容油量中的表達(dá)式復(fù)雜、計算不方便等問題。至今仍有很多研究者繼續(xù)研究在考慮溫度等對測量值影響的情況下，如何使得罐體內(nèi)油量測量值誤差最小。但這些問題仍沒有得到更好的解決，本作品依據(jù)精確積分與解析幾何相關(guān)理論，合理假設(shè)，弱化近似，巧妙轉(zhuǎn)化，建立了儲油量與罐內(nèi)油位高度之間的關(guān)系模型，使問題得到進一步解決。此外，也有很多學(xué)者對不同形狀油罐的儲油量測量問題進行研究，其中包括封頭為橢球形、球形、碟形等形狀的儲油罐在任意液面高度下的液體體積。
