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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 儲(chǔ)油罐的變位識(shí)別與罐容表標(biāo)定
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡(jiǎn)介：
- 通常地下儲(chǔ)油罐都有與之配套的“油位計(jì)量管理系統(tǒng)”，采用流量計(jì)和油位計(jì)來(lái)測(cè)量進(jìn)/出油量與罐內(nèi)油位高度等數(shù)據(jù)，通過(guò)預(yù)先標(biāo)定的罐容表進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，以得到罐內(nèi)油位高度和儲(chǔ)油量的變化情況。 由于地基變形等原因，儲(chǔ)油罐體位置可能會(huì)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(duì)罐容表進(jìn)行重新標(biāo)定。我們用數(shù)學(xué)建模方法研究解決了儲(chǔ)油罐的變位識(shí)別與罐容表標(biāo)定的問(wèn)題。
- 詳細(xì)介紹：
- 本文的目的是研究罐體變位對(duì)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(guó)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(jìn)而利用實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)得到變位參數(shù)的確定值進(jìn)行模型檢驗(yàn)。當(dāng)罐體變位后,油罐內(nèi)液體體積通過(guò)柱體內(nèi)體積和橢球內(nèi)體積兩部分完成計(jì)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(gè)修正值，將其等效為無(wú)變位情況下橢球體內(nèi)液體高度，分別計(jì)算左半部分和右半部分內(nèi)液體體積。在兩個(gè)變位參數(shù)的模型建立過(guò)程中，考慮到油面高度問(wèn)題，分成三種情況進(jìn)行討論。然后，將實(shí)際測(cè)量值代入V的表達(dá)式中進(jìn)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(guò)MATLAB用最小二乘法計(jì)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(guó)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(jìn)而利用實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)得到變位參數(shù)的確定值進(jìn)行模型檢驗(yàn)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 臥式儲(chǔ)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(chǔ)罐儲(chǔ)油體積的計(jì)算至關(guān)重要，關(guān)系到安全運(yùn)行的問(wèn)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(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 通常加油站都有若干個(gè)儲(chǔ)存燃油的地下儲(chǔ)油罐，由于地基變形等原因，儲(chǔ)油罐體位置可能會(huì)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(duì)罐容表進(jìn)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(duì)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(guó)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(jìn)而利用實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)得到變位參數(shù)的確定值進(jìn)行模型檢驗(yàn)。當(dāng)罐體變位后,油罐內(nèi)液體體積通過(guò)柱體內(nèi)體積和橢球內(nèi)體積兩部分完成計(jì)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(gè)修正值，將其等效為無(wú)變位情況下橢球體內(nèi)液體高度，分別計(jì)算左半部分和右半部分內(nèi)液體體積。在兩個(gè)變位參數(shù)的模型建立過(guò)程中，考慮到油面高度問(wèn)題，分成三種情況進(jìn)行討論。然后，將實(shí)際測(cè)量值代入V的表達(dá)式中進(jìn)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(guò)MATLAB用最小二乘法計(jì)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(jiǎng)情況
- 2010年，獲得全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽天津市一等獎(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
- 通過(guò)計(jì)算實(shí)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(xiàn)
- [1]臥式金屬罐容積檢定規(guī)程[M]. 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布，1996. [2]焦偉.臥式儲(chǔ)罐儲(chǔ)液體積的計(jì)算[J].煤氣與熱力.2001, 21(1):71-73. [3]張德喜, 趙磊生. MATLAB語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程[M]. 北京:中國(guó)鐵道出版社,2010
同類課題研究水平概述
- 參考文獻(xiàn)中提出的方法只是對(duì)儲(chǔ)油罐的縱向傾斜角進(jìn)行了標(biāo)定，并沒(méi)有對(duì)橫向偏轉(zhuǎn)進(jìn)行糾正。另外，儲(chǔ)油罐的形狀是橢圓形封頭，但現(xiàn)實(shí)生活中往往頭部是半橢球體。我們?cè)诖嘶A(chǔ)上提出了解決以上問(wèn)題的方法。
