基本信息
- 项目名称：
- 储油罐的变位识别与罐容表标定
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐，储油罐在使用一段时间后，由于地基变形等原因，使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化（以下称为变位），从而导致罐容表发生改变。按照有关规定，需要定期对罐容表进行重新标定。 本文针对储油罐的变位引起罐容表标定变化问题进行研究，提出了一套储油罐的变位对罐容表标定值影响后重新标定的计算方法。
- 详细介绍：
- 通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐，储油罐在使用一段时间后，由于地基变形等原因，使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化（以下称为变位），从而导致罐容表发生改变。按照有关规定，需要定期对罐容表进行重新标定。图1是一种典型的储油罐尺寸及形状示意图，其主体为圆柱体，两端为球冠体。图2是其罐体纵向倾斜变位的示意图，图3是罐体横向偏转变位的截面示意图。 本文针对储油罐的变位引起罐容表标定变化问题进行研究，提出了一套储油罐的变位对罐容表标定值影响后重新标定的计算方法。在研究小椭圆储油罐过程中，建立了油位高度、体积为变量，变位角度为参数的关系式。 依据给定的4.1°时的油罐内油位高度的实际观测数据，用spass和matlab等软件对油的体积用积分形式进行模拟求解，通过与无变形的实际体积数据进行比对，从中得出变形后对油罐的罐容表的影响。 在研究实际储油罐过程中，为建立模型需要把罐体分成罐身和罐头两部分，然后对罐身和罐头两类体积分别进行求解，利用此方法建立罐中油的体积、油位高度、纵向偏角和横向偏角的关系式。 利用给定数据，任选两组体积和油高数据，建立方程组，用matlab软件对横向偏角和纵向偏角拟合求解，依据实际数据验证油高的实际数据，用matlab软件对油的体积进行取样求解，通过有实际体积数值比对,验证了模型的正确性和可靠性。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本文针对储油罐的变位引起罐容表标定变化问题进行研究，通过对储油罐的罐体的分析，运用数学积分求体积的方法，进行分段计算，运用spass，matlab软件，提出了一套储油罐的变位对罐容表标定值影响后重新标定的计算方法。
科学性、先进性及独特之处
- 采用数学积分求体积的方法，进行分段计算，运用spass，matlab软件解决现实问题。
应用价值和现实意义
- 用数学建模方法建立数学模型，运用数学知识和一些数学软件对储油罐的变位识别与罐容表标定的问题进行研究并提出了一套储油罐的变位对罐容表标定值影响重新标定的计算方法。
学术论文摘要
- 本文对储油罐的变位引起罐容表标定变化问题进行研究，提出了一套储油罐的变位对罐容表标定值影响重新标定的计算方法。 对于问题(1),根据储油罐的几何特点选取油罐中心为坐标原点建立坐标系，在研究小椭圆储油罐过程中，建立了油位高度、体积为变量，变位角度 为参数的关系式。 依据给定的4.1°时的油罐内油位高度的实际观测数据，用spss和matlab等软件对油的体积用积分形式进行模拟求解，通过与无变形的实际体积数据进行比对，从中得出变形后对油罐的罐容表的影响。 对于问题(2), 在研究实际储油罐过程中，以(1)题的求解思想为基础，为建立模型需要把罐体分成罐身和罐头两部分，然后对罐身和罐头两类体积分别进行求解，利用此方法建立罐中油的体积 、油位高度、纵向偏角、和横向偏角的关系式。 利用题(2)中给定数据，任选两组体积和油高数据，建立方程组用matlab软件对横向偏角和纵向偏角拟合求解，依据实际数据验证油高的实际数据，用matlab软件对油的体积进行取样求解，通过有实际体积数值比对，基本相符。 对于求解数据与实际数据的比对差，本文认为主要因素有：油浮子和管状屋、罐体沾油
获奖情况
- 作品获得2010年数学建模河北省一等奖
鉴定结果
- 合格
参考文献
- [1]陈柏军，左振滨，编制卧式贮油罐容量表的计算机模型，黑龙江八一农垦大学学报，2010.5.6 [2]苏金明,阮沈勇,《mathlab使用指南系列》,北京：电子工业出版社,2005.7 [3]孙晓菲,王立新,温玲娟,孙江洪,《AutoCAD2010中文版标准教程》,北京 ：清华大学出版社,2010.4.1 [4]数学分析,下册,华东师范大学数学系编,北京：高度等教育出版社,2001 [5]姜启源，谢金星，叶俊,数学模型,北京教育出版社，2003.8 [6]田铁军，斜卧式罐椭直圆筒部分容积的近似计算，沈阳：中国航空油料东北公司计量检定中心
同类课题研究水平概述
- 虽然我国地下储油罐尚处于起步阶段，但市场前景广阔，而且随着社会环保意识的增强、国家相关环保政策法规的逐步完善，外部环境日渐有利于地下储油罐的发展；由于我国经济的快速发展，地下储油罐的行业标准制订、市场应用等方面也在我国同步快速发展。而储油罐的变位识别与罐容表标定也成为研究的一项重要课题，通过数学模型和一些数学软件进行计算成为解决这一课题的重要方法之一。
