创新实践节水节电洗衣机问题《廉价漂洗程序的研究》

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1、论文——《廉价漂洗程序的研究》摘要：本文针对洗衣机漂洗过程中的节水节电问题进行了综合定量分析。抓住主要“漂洗效率系数Ck”１２为问题突破口，在满足一定洗涤效果的情况下，用计算机进行分步筛选（共两轮，第一轮找出最佳方案的大体位置，再用第二轮筛选找出最优解），从而针对某类被洗衣物寻找了一种最佳的洗涤方案。得到了两项条基本结论：1．每次用水一样。2．每次漂洗时间一样。关键字：节水节电漂洗过程目录一．问题提出……………………………………………………..4二．问题分析……………………………………………………..

2、4１２一．变量设置……………………………………………………..4二．基本假设……………………………………………………..5三．模型建立……………………………………………………..6四．模型求解……………………………………………………..7五．模型结果…………………………………………………....11六．模型评价…………………………………………………....11七．附录…………………………………………….….…..11八．参考文献………………………………………………….....12一．问题提出：在实际生

3、活中洗衣服是一件人们日常生活天天要面对的事，现在全自动洗衣机大量进入人们的生活，我们设想是否能找到这样一种漂洗衣过程使得每次洗衣的价格最为低廉，应用到全自动洗衣机上，从而降低整个洗衣的成本，节省资源和能源。二．问题分析：１２通过日常生活的经验我们可以知道洗衣的成本主要有两块构成——水费和电费。我们是通过求一共洗几轮，每次加多少水来考虑用水量；通过求一共洗几轮每次洗到什么时候停止来考虑用电量，然后叠加两个费用求出，用洗涤的干净度去衡量相同干净程度下，哪种洗涤方案是最节约成本的（主要利用计算机对洗涤方法进

4、行分析结合部分数学推导）。三．变量设置：水：xk第k轮的用水体积m脱水后剩下的水的体积电：tk漂第k轮漂洗的时间tk脱第k轮脱水的时间P漂洗衣机漂洗功率P脱洗衣机脱水功率其他：M衣物重量S总总费用S水水费S电电费a水水费单价a电电费单价Ak第k轮后的污物质量Ck漂洗效率系数（具体意义在“基本假设”中作解释。）ε洗衣洁净度标准（剩下的污物量/原来的污物量）四．基本假设：1．在理想的状态下，考虑到溶解平衡忽略衣物对洗涤剂的吸附作用等便有：Ak＝Ak-1－(Ak-1/xk)*(xk－m)。但是事实并非如此，

5、在漂洗过程中由于衣物的吸附作业使得洗涤剂不能完全溶解，而且在脱水过程中衣物对洗涤剂脱水过程中对污物有强烈“过滤”效应。《关于洗衣机节水的数学模型》赵星涛等《数学的实践与认识》第27卷1期71页１２所以我们给出了一个校正因子漂洗效率系数Ck（0

6、的质量已知的情况下建立模型，即Ck＝f(tk漂)。2．参考《关于洗衣机节水的数学模型》中表3等相关实验数据《关于洗衣机节水的数学模型》赵星涛等《数学的实践与认识》第27卷1期71-72页。列出下表：初始污物浓度(mg/L)脱水液的浓度(mg/L)xkmxk-mAk-1AkCk1410.91567.27360.735.350792.7620024.6310.61777036569.0932.27360.735.32487.241139.1310.5527580933.641.82360.735.3131

7、.0464.2460.519830028并根据An＝An－1－An－1Cn*(xn－m)/xn求出Ck，(此公式推导参看“模型建立”部分)所以针对该洗衣机在洗这类衣物时有Ck的上限CH＝60％，再考虑到衣物一进入水即有一部分溶解所以存在Ck的上限CL＝10％由于缺乏相关的实验条件，我们无法测的Ck与tk漂的精确关系，所以我们参考了其他物质在水中的溶解，针对这种特定衣物的性质和质量，假设了关系满足下列关系：具体数据可以参考下图和右表：时间(t)漂洗效率系数(C)010.00%339.67%651.74%

8、956.64%1258.63%1559.44%1859.77%2159.91%2459.96%2759.98%3059.99%五．模型建立：第一步：求S总S总＝S电＋S水１２S电＝a*(P漂*tk漂＋P脱*tk脱)S水＝b*xk第二步:求εA1＝A0－A0C1*(x1－m)/x1A2＝A1－A1C2*(x2－m)/x2A3＝A2－A2C3*(x3－m)/x3。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。