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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 儲(chǔ)油罐的變?yōu)樽R(shí)別與罐容表標(biāo)定問(wèn)題探究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡(jiǎn)介：
- 儲(chǔ)油罐在實(shí)際生活中容易發(fā)生橫向偏移與縱向傾斜，導(dǎo)致油表測(cè)量不準(zhǔn)確，容易造成計(jì)量失誤與經(jīng)濟(jì)損失。本文通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的細(xì)心觀察，以及對(duì)數(shù)學(xué)和物理模型的熟練運(yùn)用，較好地解決此問(wèn)題。建立的模型參數(shù)合理，并可進(jìn)行即時(shí)修正，相信在實(shí)際應(yīng)用中必然具有良好的前景。從而為儲(chǔ)油罐使用部門帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
- 詳細(xì)介紹：
- 對(duì)于小橢圓型儲(chǔ)油罐，本文通過(guò)分析油位高度與儲(chǔ)油量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，首先建立了相應(yīng)的無(wú)變位情形下的罐容表標(biāo)定模型，計(jì)算所得儲(chǔ)油量與實(shí)際儲(chǔ)油量之比對(duì)于油面高度具有穩(wěn)定性，進(jìn)而利用初始高度的計(jì)算所得儲(chǔ)油量與實(shí)際儲(chǔ)油量之比對(duì)初始罐容表標(biāo)定模型進(jìn)行調(diào)整得到最終的無(wú)變位修正模型。發(fā)生縱向變位時(shí)，將變位后油面高度轉(zhuǎn)化為水平狀態(tài)下的油面高度，再借助無(wú)變位情形下的罐容表標(biāo)定模型得到變位后的標(biāo)定模型。進(jìn)一步通過(guò)分析無(wú)變位固有的和傾斜導(dǎo)致的綜合影響因素，得出最終的縱向變位修正模型。 對(duì)于實(shí)際儲(chǔ)油罐，可拆分為兩端球冠體和中間圓柱體，分別求解部分儲(chǔ)油量，求和得出總儲(chǔ)油量。中間圓柱體部分，已在問(wèn)題一中得到解決；兩端球冠體部分，只要沿用問(wèn)題一中處理變位后油面高度的方法，再借助已有的無(wú)變位精確儲(chǔ)油量計(jì)算公式，即可求解。再通過(guò)對(duì)附件二所給實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的深入分析，結(jié)合綜合因素對(duì)實(shí)測(cè)儲(chǔ)油量的影響，建立三重循環(huán)尋優(yōu)策略，有效求解出縱向傾斜角度 =2.13與橫向偏移角度 =7.01。進(jìn)一步代入附件二所給數(shù)據(jù)，采用殘差分析方法，驗(yàn)證所建模型及尋優(yōu)策略的有效性與可靠性。 對(duì)于問(wèn)題一，分未變位和發(fā)生縱向變位兩種情況進(jìn)行求解，并結(jié)合變位固有的和傾斜導(dǎo)致的綜合影響進(jìn)行模型修正，達(dá)到良好效果?？赏ㄟ^(guò)本文建立的模型合理修正，驗(yàn)證所建模型的有效性。借此說(shuō)明縱向變位對(duì)罐容表的影響，并最后出變位后對(duì)應(yīng)的修訂罐容表。 對(duì)于問(wèn)題二，對(duì)中間圓柱體和兩端球冠體，分別借助問(wèn)題一所建模型和已有球冠體部分儲(chǔ)油量精確公式計(jì)算，得出總儲(chǔ)油量。然后采用分層尋優(yōu)策略，求解出縱向傾斜角度 =2.13，橫向偏移角度 =7.01，再利用附件二中數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性與可靠性檢驗(yàn)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，加強(qiáng)企業(yè)管理考核變得愈加重要。儲(chǔ)油罐作為加油站常用的貯存設(shè)施，對(duì)油品在不同液面高度時(shí)的儲(chǔ)油量進(jìn)行精確的計(jì)量變得尤為重要，為企業(yè)為此種儲(chǔ)油裝置進(jìn)行油品盤點(diǎn)、成本考核提供可靠依據(jù)。當(dāng)前常用的油位計(jì)量管理系統(tǒng)需要進(jìn)行定期校正，以提高其測(cè)量準(zhǔn)確度。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 為了真實(shí)反映地基和球缺頂?shù)纫蛩貙?duì)罐容表標(biāo)定的影響所以采用逐步深入的方式對(duì)罐內(nèi)儲(chǔ)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(cè)，通過(guò)逐步深入的分析方法，依次加入縱向傾斜，橫向偏轉(zhuǎn)和球缺頂體積等因素的測(cè)量，給出了高度綜合多因素的罐容表重新標(biāo)定模型。而且，設(shè)定參數(shù)后，可以對(duì)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，有利于模型的建立與求解。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 儲(chǔ)油罐作為加油站常用的貯存設(shè)施，對(duì)油品在不同液面高度時(shí)的儲(chǔ)油量進(jìn)行精確的計(jì)量變得尤為重要，為企業(yè)為此種儲(chǔ)油裝置進(jìn)行油品盤點(diǎn)、成本考核提供可靠依據(jù)。當(dāng)前常用的油位計(jì)量管理系統(tǒng)需要進(jìn)行定期校正，以提高其測(cè)量準(zhǔn)確度。而且，設(shè)定參數(shù)后，可以對(duì)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，有利于模型的建立與求解。模型具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，可以在現(xiàn)實(shí)生活中廣泛推廣應(yīng)用。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 對(duì)于小橢圓型儲(chǔ)油罐，本文通過(guò)分析油位高度與儲(chǔ)油量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，首先建立了相應(yīng)的無(wú)變位情形下的罐容表標(biāo)定模型，計(jì)算所得儲(chǔ)油量與實(shí)際儲(chǔ)油量之比對(duì)于油面高度具有穩(wěn)定性，進(jìn)而利用初始高度的計(jì)算所得儲(chǔ)油量與實(shí)際儲(chǔ)油量之比對(duì)初始罐容表標(biāo)定模型進(jìn)行調(diào)整得到最終的無(wú)變位修正模型。發(fā)生縱向變位時(shí)，將變位后油面高度轉(zhuǎn)化為水平狀態(tài)下的油面高度，再借助無(wú)變位情形下的罐容表標(biāo)定模型得到變位后的標(biāo)定模型。進(jìn)一步通過(guò)分析無(wú)變位固有的和傾斜導(dǎo)致的綜合影響因素，得出最終的縱向變位修正模型。 對(duì)于實(shí)際儲(chǔ)油罐，可拆分為兩端球冠體和中間圓柱體，分別求解部分儲(chǔ)油量，求和得出總儲(chǔ)油量。中間圓柱體部分，已在問(wèn)題一中得到解決；兩端球冠體部分，只要沿用問(wèn)題一中處理變位后油面高度的方法，再借助已有的無(wú)變位精確儲(chǔ)油量計(jì)算公式，即可求解。再通過(guò)對(duì)附件二所給實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的深入分析，結(jié)合綜合因素對(duì)實(shí)測(cè)儲(chǔ)油量的影響，建立三重循環(huán)尋優(yōu)策略，有效求解出縱向傾斜角度 =2.13與橫向偏移角度 =7.01。進(jìn)一步代入附件二所給數(shù)據(jù)，采用殘差分析方法，驗(yàn)證所建模型及尋優(yōu)策略的有效性與可靠性。
獲獎(jiǎng)情況
- 文章在2010高教社杯全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的比賽中榮獲全省二等獎(jiǎng)的成績(jī)。
鑒定結(jié)果
- 利用本文模型，可以為企業(yè)為此種儲(chǔ)油裝置進(jìn)行油品盤點(diǎn)、成本考核提供可靠依據(jù)。模型具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，可以在現(xiàn)實(shí)生活中廣泛推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
- [1]田鐵軍，中國(guó)航空油料東北公司計(jì)量檢定中心，沈陽(yáng)：現(xiàn)代計(jì)量測(cè)試，1999年 [2]管冀年，趙海，臥式儲(chǔ)油罐內(nèi)油品體積標(biāo)定的使用方法，成都：計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2004年 [3]國(guó)家質(zhì)檢局，臥式金屬罐容積檢定規(guī)程（JJG266-1996）,北京：中國(guó)計(jì)量出版社，1996年 [4]孫發(fā)金，臥式油罐容積檢定計(jì)算疑難點(diǎn)的探討，上海：石油商技，2000年10月 [5]張兆義，臥式金屬罐人工計(jì)量誤差分析，北京：工業(yè)計(jì)量，冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院，1999年11月
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)前在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于傾斜儲(chǔ)油罐的測(cè)定，大都按照國(guó)家指定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。事實(shí)上，國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)采取近似計(jì)算，存在較大誤差。而本文采取更為精確的計(jì)算方法，測(cè)定準(zhǔn)確，誤差可以忽略。
