西北农林科技大学实验报告。
学院名称:理学院姓名:xxx
1实验题目:池水含盐问题2实验问题陈述:
池中有水2000m,含盐2kg,以6m/min的速率向池中注入浓度为0.5kg/m的盐水,又以4m3/ min的速率从池中流出混合后的盐水。如果池中盐水浓度达到0.
2kg/m时将注入池中的盐水改变为清水,问何时池中盐水浓度能够被稀释到这个浓度的50%,即达到0.1 kg /m?
3实验目的:
**池中盐水浓度的变化,给出达到给定浓度的时间。4实验内容:问题分析:池中有盐水,匀速注入浓盐水,匀速流出混合后的盐水,池中盐水的浓度变化。变量、参量。
时间t,体积v(t),盐量s(t),浓度p(t);流入流速ri=6,流入浓度pi=0.5,流出流速ro=4,改变时候的盐水浓度p*=0.2,改变的时刻t*,终止时候的盐水浓度p*=0.
1,终止的时刻t**。时间步长δt ,打印步长t.
在时间间隔[t, t+δt]内将有如下的转换关系。
专业年级:2011级信计1班。
学号:xxx
报告日期:2023年11月23日。
课程:数学模型与数学建模。
v(tt)v(t)(riro)ts(tt)s(t)[ripirop(t)]t
p(tt)s(tt)/v(tt)
考虑到系统运行过程中输入参数的变化,设置指标ind来标志输入条件的转换,令ind=1表示输入池中盐水的浓度为pi(≠0)ind=0表示流入池中的水为清水(pi=0)
在**的过程,可以每运行m个时间步长打印输出一次计算的结果。
5实验结果分析与讨论:p =
columns 1 through 9
第1页共9页。
columns 10 through 11
0.1964 0.2003p =
columns 1 through 9
columns 10 through 12
0.1964 0.2003 0.1964p =
columns 1 through 9
columns 10 through 13
0.1964 0.2003 0.1964 0.1928p =
columns 1 through 9
columns 10 through 14
0.1964 0.2003 0.1964 0.1928 0.1835p =
columns 1 through 9
第2页共9页。
columns 10 through 15
0.1964 0.2003 0.1964 0.1928 0.1835 0.1748p =
columns 1 through 9
columns 10 through 16
0.1964 0.2003 0.1964 0.1928 0.1835 0.1748 0.1666p =
columns 1 through 9
columns 10 through 17
0.19640.20030.19640.19280.18350.17480.1589p =
columns 1 through 9
columns 10 through 18
0.19640.20030.19640.19280.18350.17480.1589 0.1516p =
第3页共9页。
columns 1 through 9
columns 10 through 18
column 19
0.1449p =
columns 1 through 9
columns 10 through 18
columns 19 through 20
0.1449 0.1385p =
columns 1 through 9
columns 10 through 18
columns 19 through 21
0.05640.08110.19640.19280.05640.08110.19640.1928第4页共9页。
0.1449 0.1385 0.1324p =
columns 1 through 9
columns 10 through 18
columns 19 through 22
0.1449 0.1385 0.1324 0.1268p =
columns 1 through 9
columns 10 through 18
columns 19 through 23
0.1449 0.1385 0.1324 0.1268 0.1214p =
columns 1 through 9
columns 10 through 18
第5页共9页。
columns 19 through 24
0.1449 0.1385 0.1324 0.1268 0.1214 0.1163p =
columns 1 through 9
columns 10 through 18
columns 19 through 25
0.1449 0.1385 0.1324 0.1268 0.1214 0.1163 0.1116p =
columns 1 through 9
columns 10 through 18
columns 19 through 26
0.14490.13850.13240.12680.12140.11630.1070p =
columns 1 through 9
第6页共9页。
columns 10 through 18
columns 19 through 27
0.14490.13850.13240.12680.1070 0.1027a =
第7页共9页。
盐水浓度变化曲线:
结论:需要t1=186分将水池中盐水浓度从0.001提高到0.2。又需要t2-t1=312分水将池中盐水浓度从0.2恢复到0.1。
6实验程序(matlab或者其它软件语言陈述):t=1;v=[2000];s=[2];p=[1/1000];%初始状态ri=6;ro=4;po=0.5;p1=0.
2;p2=0.1;%参数。
v=[v(end)];s=[s(end)];p=[p(end)];x=[0];%打印记录while p(end)v=[v, 1]; s=[s, 1]; p=[p, 0]; 变量步进。
v(t)=v(t-1)+ri-ro; s(t)=s(t-1)+ri*po-ro*p(t-1);p(end)=s(end)/v(end); **计算end;
t1=t-1; %调整输入时间。
for k=1:floor(t1/20);%打印结果。
x=[x,20*k];v=[v,v(20*k+1)];s=[s,s(20*k+1)];p=[p,p(20*k+1)];end
if floor(t1/20)x=[x,t1];v=[v,v(end)];s=[s,s(end)];p=[p,p(end)];end
po=0;%调整输入。
while p(end)>=p2;%调整后动态t=t+1; %时钟步进。
v=[v, 1]; s=[s, 1]; p=[p, 0]; 变量步进。
v(t)=v(t-1)+ri-ro; s(t)=s(t-1)+ri*po-ro*p(t-1);p(end)=s(end)/v(end); **计算end;
t2=t-1; %结束时间。
for k=floor(t1/20):floor(t2/20) ;打印结果。
x=[x,20*k];v=[v,v(20*k+1)];s=[s,s(20*k+1)];p=[p,p(20*k+1)]end
if floor(t2/20)x=[x,t2];v=[v,v(end)];s=[s,s(end)];p=[p,p(end)];end
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v1=10^(-3).*v; pi=p.*100;a=[x',v1',s',pi'] 输出调节。
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