題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項目名稱：
- 儲油罐的變位識別與罐容表標(biāo)定
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡介：
- 通常地下儲油罐都有與之配套的“油位計量管理系統(tǒng)”，采用流量計和油位計來測量進/出油量與罐內(nèi)油位高度等數(shù)據(jù)，通過預(yù)先標(biāo)定的罐容表進行實時計算，以得到罐內(nèi)油位高度和儲油量的變化情況。 由于地基變形等原因，儲油罐體位置可能會發(fā)生縱向傾斜和橫向偏轉(zhuǎn)等變化，從而導(dǎo)致罐容表發(fā)生改變。按照有關(guān)規(guī)定，需要定期對罐容表進行重新標(biāo)定。我們用數(shù)學(xué)建模方法研究解決了儲油罐的變位識別與罐容表標(biāo)定的問題。
- 詳細(xì)介紹：
- 本文的目的是研究罐體變位對罐容表標(biāo)定的影響。在合理假設(shè)的情況下，利用辛普森公式，根據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督局的臥式金屬罐容積檢定規(guī)程，建立了罐體變位情況下的罐容表標(biāo)定數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上得出灌容表標(biāo)定值，進而利用實際檢測數(shù)據(jù)得到變位參數(shù)的確定值進行模型檢驗。當(dāng)罐體變位后,油罐內(nèi)液體體積通過柱體內(nèi)體積和橢球內(nèi)體積兩部分完成計算。其中罐體內(nèi)液體體積可由辛普森公式求出。然后，引入了橢球體內(nèi)液體高度的一個修正值，將其等效為無變位情況下橢球體內(nèi)液體高度，分別計算左半部分和右半部分內(nèi)液體體積。在兩個變位參數(shù)的模型建立過程中，考慮到油面高度問題，分成三種情況進行討論。然后，將實際測量值代入V的表達式中進行模型求解，得到V與a 、b和h的關(guān)系式。隨后依據(jù)數(shù)據(jù)，通過MATLAB用最小二乘法計算a 、b 的值，從而可以得到罐體變位后的罐容表標(biāo)定值。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本文在合理假設(shè)的情況下，利用辛普森公式，根據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督局的臥式金屬罐容積檢定規(guī)程，建立了罐體在變位情況下的罐容表標(biāo)定數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上得出灌容表標(biāo)定值，進而利用實際檢測數(shù)據(jù)得到變位參數(shù)的確定值進行模型檢驗。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 臥式儲油罐在石油化工和城市燃?xì)庑袠I(yè)有著廣泛的應(yīng)用，因此儲罐儲油體積的計算至關(guān)重要，關(guān)系到安全運行的問題。本文利用辛普森公式和解析幾何，建立了罐體在變位情況下的罐容表標(biāo)定數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上得出灌容表標(biāo)定值。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 通常加油站都有若干個儲存燃油的地下儲油罐，由于地基變形等原因，儲油罐體位置可能會發(fā)生縱向傾斜和橫向偏轉(zhuǎn)等變化，從而導(dǎo)致罐容表發(fā)生改變。按照有關(guān)規(guī)定，需要定期對罐容表進行重新標(biāo)定。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文的目的是研究罐體變位對罐容表標(biāo)定的影響。在合理假設(shè)的情況下，利用辛普森公式，根據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督局的臥式金屬罐容積檢定規(guī)程，建立了罐體變位情況下的罐容表標(biāo)定數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上得出灌容表標(biāo)定值，進而利用實際檢測數(shù)據(jù)得到變位參數(shù)的確定值進行模型檢驗。當(dāng)罐體變位后,油罐內(nèi)液體體積通過柱體內(nèi)體積和橢球內(nèi)體積兩部分完成計算。其中罐體內(nèi)液體體積可由辛普森公式求出。然后，引入了橢球體內(nèi)液體高度的一個修正值，將其等效為無變位情況下橢球體內(nèi)液體高度，分別計算左半部分和右半部分內(nèi)液體體積。在兩個變位參數(shù)的模型建立過程中，考慮到油面高度問題，分成三種情況進行討論。然后，將實際測量值代入V的表達式中進行模型求解，得到V與a 、b和h的關(guān)系式。隨后依據(jù)數(shù)據(jù)，通過MATLAB用最小二乘法計算a 、b 的值，從而可以得到罐體變位后的罐容表標(biāo)定值。
獲獎情況
- 2010年，獲得全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽天津市一等獎。
鑒定結(jié)果
- 通過計算實際數(shù)據(jù)，得到的結(jié)果在允許的誤差范圍內(nèi)。
參考文獻
- [1]臥式金屬罐容積檢定規(guī)程[M]. 國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布，1996. [2]焦偉.臥式儲罐儲液體積的計算[J].煤氣與熱力.2001, 21(1):71-73. [3]張德喜, 趙磊生. MATLAB語言程序設(shè)計教程[M]. 北京:中國鐵道出版社,2010
同類課題研究水平概述
- 參考文獻中提出的方法只是對儲油罐的縱向傾斜角進行了標(biāo)定，并沒有對橫向偏轉(zhuǎn)進行糾正。另外，儲油罐的形狀是橢圓形封頭，但現(xiàn)實生活中往往頭部是半橢球體。我們在此基礎(chǔ)上提出了解決以上問題的方法。
