数学建模论文.docx

2016年天津职业技术师范大学数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了天津职业技术师范大学数学建模竞赛的竞赛规则， 我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与对外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的，如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是（从A/B中选择一项填写）：A参赛队员：1. 柳镇 2. 袁应梅 3. 邢静日期：2016年5月1日2016年天津职业技术师范大学数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号 (由全国组委会评阅前进行编号）：摘要垃圾焚烧厂即使按照国家标准排放，由于在一定区域面积内排放总量如果过高也会对周围环境和居民正常生活造成影响，污染气体排放的速率直接影响周围环境单位面积的有害气体浓度。对于废气处理的布袋除尘系统受到很多客观因素的影响，其效率和寿命都会在不同的程度上降低。布袋除尘器的稳定性与其折损率速率息息相关。真对问题一，可以利用反演法利用大气环境质量模型，在确定大气环境质量标准情况下，通过模型反演可以计算控制区域各种污染物的排放总量，也可以规划新源的位置、源强和排放高度。然后利用高斯烟羽模建立matlab图像,可直观看出污染气体的空间分布浓度，方便政府对环境进行综合检测。针对问题二，假设新的除尘系统为理想模型，定义其稳定性为1,布袋除尘器的稳定性和布袋除尘器的折损率成线性关系，当折损率为0时，其稳定性为1，随着折损率的无限增大，稳定性不断减小无限趋近于x轴，可以判定二者为自变量（0，∞）的指数函数对于折损率根据表3数据最小二乘法拟合出线性回归方程图形，根据图像的自变量系数b设定为折损速率。即可求出布袋除尘器的稳定性。理想稳定性=布袋除尘器稳定性*（1+稳定性提升）。关键字： 模型反演；高斯烟雨；最小二乘法拟合；指数函数。1问题重述现行垃圾焚烧除尘工艺不能持续稳定运行的缺陷，是致使社会公众对垃圾焚烧产生危害疑虑的主要原因。因此，量化分析布袋除尘器运行稳定性问题，不仅能深入揭示现行垃圾焚烧烟气处理技术缺陷以期促进除尘技术进步，同时也能对优化焚烧工况控制及运行维护规程有所帮助。附件1是某垃圾焚烧发电厂布袋式烟气处理系统的部分实际运行数据，从中可以看出，布袋除尘工艺环节对整个袋式烟气处理系统的运行稳定性有决定性影响。请收集资料，综合研究现行垃圾焚烧发电厂袋式除尘系统影响烟尘排放量的各项因素，构建数学模型分析袋式除尘系统运行稳定性问题，并分析其运行稳定性对周边环境烟尘排放总量的影响。1.根据给定的焚烧厂周边范围单位面积排放总量限额（地区总量/地区面积），在除尘系统稳定的前提下，计算垃圾焚烧厂高架源允许排放量以及面源允许排放量，预测其对环境浓度的贡献值，综合分析讨论焚烧厂扩建规模的环境允许上限。 2.采用高斯模型对垃圾焚烧厂周围环境的检测及布点，考虑周围区域气象条件、地形特征，通过所选取的各个参数以及数据统计，创建相对应的数学模型，提出环境保护综合监测建议方案。3.选定某某垃圾发电厂除尘器基本运行状况的数据参考值，根据一炉、二炉使用布袋、折损布袋的具体数据，利用最小二乘法拟合求出除尘器效率值，确定除尘模型稳定性能提升值2问题分析针对问题一利用模型反演，反演法利用大气环境质量模型，在确定大气环境质量标准的情况下，通过模型反演，可以计算控制区域各种污染物排放总量。可以以一种污染物例如二恶英的排放来计算出二恶英在不影响环境和居住的况下的环境允许上线，即二恶英的总排放量。针对第二问可以建立在第一问的基础上建立高斯烟羽模型，通过Matlab编程直观的做出污染物浓度分布图，方便政府对环境的检测。针对第三问布袋除尘器的稳定性与布袋除尘器的这损率有关，布袋除尘器的折损率可通过表四相关数据建了最小二乘法拟合模型MATLAB实现，可以得到损耗累计与时间的函数，利用线性回归方程求出b值即为折损速率。折损速率和稳定型之间存在线性关系，当折损率0时，稳定性为1，当这损率不断变大，稳定性也不断变小，不断趋近于x轴，由此可见二者为指数关系。由折损率即可求出相应的稳定度。新型的除尘器的稳定度为理性状态的，稳定度为1，即可求出除尘模型稳定性能的提升。3符号说明排放点为原点高强源排放强度地区面源源强烟流扩散中心线 Y轴距离高架源转化系数面源转化系数污染物平衡浓度预测值高架源的大气环境目标上