【精品】校内数学建模优秀论文

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1、题目:参赛队员：队员1：姓名T•维学院及班级管理学院手机号码队员厶姓名曹帅学院及班级管理学院手机号码队员3：姓名张文亮学院及班级管理学院手机号码指导教师：2010年青岛理工大学数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了青岛理工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）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题冇关的问题。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

2、献屮明确列出。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/C/D中选择一项填写）：B我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学院（请填写完整的全名）：管理学院参赛队员（打卬并签名）：1.王维2.M3.张文亮指导教师或指导教师组负责人（打印并签名）：日期：2010年06月16日B题重力自流水坝以及虹吸作用的影响摘要：虹吸是一种常见的流体力学现象，在日常生活、机械产品和水利工程屮均有广泛应用。所需解决问题属于流体力学范畴，我们将流体力学

3、知识与数学知识紧密联系，利用伯努利（Bernoull）方程，建立简单的数理模型。在分析问题时，我们将问题1抽象为一般的数理模型,在问题1模型的基础上，我们进一步推广、应用。总体上，我们采取由抽彖到具体，由建立理想模型到解决实际问题的思路。在解决问题1吋，我们假设在理想环境中，充分考虑虹吸管的进水面、出水面和最高点三个部分。根据进水面与最高点的伯努利方程求得虹吸管的最高高度：H0-HA

4、2g（血-血）=兀4Kj2g（巧-弘）。在问题2中，我们根据自流水坝的工作原理，通过伯努利方程求得：虹吸管必须具备两个条件，才能止常的运行。条件为：1、在2・2断面必须形成一定的负压，克服沿程阻力，水头损失，水流才能流过2・2断而。即虹吸管的最大高度不得大于总流过水断面l・ls上同一点的压强水头。2、出水口水位必须低于进水口水位,其高度差为管路的水头损失。并求得：虹吸管内水流速度为：卩3="j2g（Z]-Z3）虹吸管道的流量：Q—吗0虹吸一4所得结论少问题1模型相吻合，因此，所建模型棊本符合问题耍求。通过对模型的建立、检验和拓展,

5、我们把“抽象到具体”这一数学方法加以具体应用。关键字：虹吸伯努利方程流体力学流量虹吸管一、问题重述虹吸是一种常见的流体力学现象，在F1常生活、机械产品和水利工程中均冇广泛应用。利用数学模型对虹吸原理深入研究，将对设计领域如何止确、巧妙利用虹吸作用捉供帮助。关于虹吸的原理探讨有以下三个具体事例：1、根据《牛津英语词典》以及众多网络词典的释义，虹吸作用的原理是利用气压差，将高处容器屮的液体通过两臂不等长的u形管引至低处容器中，但其中没冇提到重力起到的关键性作用。《牛津英语词典》口从1911年起就对虹吸作此定义，但是直到前不久才有人对此

6、正式捉出质疑，这个人就是澳大利亚昆士兰理工大学的物理学教师史蒂芬休斯I■専士。2、休斯博士在亲眼目睹澳大利亚一个令人震撼的虫［吸工程时无意中发现了这个错误，当吋工程的规模相当于将4000个奥运会标准泳池屮的水从墨累河转移到邦尼湖，而这个大工程在两个月的工期内并没冇使用到泵。3、偷汽油的小偷都知道，要想让汽油从管了的一头流向另一头，就耍用嘴含住管了的一头吸气，以形成气压差，而一旦汽油流过了管子的最高点，其余的工作是由重力完成的。结合以上3个事例，在对虹吸原理有深入理解的基础上，进一步解决两个问题：1、如图1：左侧瓶子直径a,液面高度

7、hl,水管的直径b,管最高点h,右侧瓶了直径c,液面高度h2,液体密度e,流量x。求解：管最高点h和流量x的数理模型，并分析其工作过程，以及虹吸作用的影响。2、如图2：重力自流水坝的数理模型分析。水坝高度h,流量x。求解：水坝最高点h和流量x的数理模型，并分析其工作过程以及虹吸作用的影响。其它未知量参考问题1。二、问题分析虹吸现象是一种物理现象，其问题木身属于流体力学范畴，因此在建立模型的时候需要将数学与物理紧密结合。我们在解决问题1、2中重点运用了数学与物理联系的纽带——物理公式来分析、求解问题。针对问题我们多次运用流体力学的一

8、些重要理论和公式——伯努利（Bemoull）方程。通过方程的使用和其他求解办法从而得出所需结论。问题1：由于两只瓶子内液面高度不同进而在管的入水口和出水口形成压强差导致水从管中流向液面较低的一侧使其两侧压强差趋向平衡。液体在管中流动的过程遵循流体力