美国数学建模型A题

发布 2023-05-18 02:06:28 阅读 3459

5.1个基本的感知。

在一个长方形的锅烘烤时,为什么热会集中在4个角落?

图3。一个布朗尼在矩形盘示意图(a)和圆形盘示意图(b)

假设图3中所示的长方体(a)是在矩形盘烤制的一个布朗尼,长方体的彩色部分是在右下角的一个狭窄的空间。不同于其他长方体,这是温暖的热量只能从一个方向并且有足够的空间来传递热量给内部区域,这部分热从三个方向并且由于缺乏空间的开放热积累在角是很难扩散的。因此,热量分布不均匀,四个角落的温度高于其他的部位,巧克力在角落会比较容易烤糊。

在一个圆形的锅烘烤时,为什么热均匀地分布在整个外边缘?

类似上面的例子,如图3所示的磁盘(b)也可以被想象成一个布朗尼在一个圆形烤锅烤制。曲面上的边和表面平坦的底部都是只能从一个方向(即加热的表面的法线矢量)传热,他们都有足够的开放空间传递热量进入内部,使温度保持在一定范围内的边缘水平。因此,热量均匀地分布在整个的外边缘而且温度不会太高而使巧克力蛋糕烤糊。

一个布朗尼在矩形或圆形锅烤炙有以上两点留在感性认知上。虽然我们已经获得总热量的基本知识分布,而且更明确的、直观的方法必须说明他们的确切热分布。为了测试我们的基本的看法,我们继续我们的探索机理分析的理论验证。

当 最好计划是:

很容易得出结论:当炉子的宽度和长度的比值(λ)是一个常数,随p锅数增加而增加,但是平均热减小(例如(1)和(2))。当重量p是一个常数,锅的数量随着λ的增大而减小,平均热也减小。

因此,实际的计划应以您的特定需求为基础。

结论。总之,我们的团队是非常肯定的是,我们想出的方法是有效的热分布分析。根据我们的模型,锅的边越多,热分布越均匀。

与离散转换的方法,我们知道当比炉子的宽度和长度(γ)是一个常数,锅的数量随着p含量增加,但平均热量减小。当重量p是一个常数,锅的数量随γ锅的数目增加而减少,而且平均值也减小。因此,实际的计划应该是在您的特定需求的基础。

优势和弱点。

优势。难以避免。

在模型1中,我们转向另一种工作,模拟的热分布而不是直接热传导。首先,我们模拟了辐射热不热传导使其远离复杂的偏微分方程。然后,我们创建将每个变量从整个空间段转换的一种独特的方法。

换句话说,我们解决了一切在热辐射转换成热是矛盾的问题。

贴近现实。我们的模型同时考虑了热辐射和反射面,这比较接近实际情况。

提供的灵活性。

我们的算法的灵活性的一项伟大的工作。在截面的热分布图从整个空间的热分布图截取的。各种形状的部分可用于算法。

产生在整个空间的热分布基于电加热管的热衰减曲线的位置,它可以在任何时间修改。

创新性。根据我们的模型,一个烤箱的空间从不同角度可以分为六个不同部分的分布。为了充分利用内部空间,我们发明了一种新的锅,它允许用户同时做六种不同种类的食物,。

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弱点。锅的热导率被忽略。

热既来自电加热管,而且也来自热传导他们的锅。但锅的热传导在模型中被忽略,这可能引起小的误差。

热导电加热管被忽视。

它是假定有两个烤箱电加热管而且被放置在一个具体位置。管的初始温度所需的恒定的温度。换句话说,时间电加热管加热自己被忽视了,这种简化会导致一定的误差。

线性简化。在模型2中,烤箱的长度是离散的,使得锅数线性变化。通过简单的整数线性的计算方法。这将导致我们的模型的结果不够准确。

应用。我们已经讨论了模型1烤箱的温度分布。热分布在图1和图2所示。

如图,烤箱的边缘分布的最热,两边的地区分布的热最小,而中部地区比边缘吸收的更少。因此我们可以将炉区分成六部分,如下所述:

基于我们的结论,我们发明一种新的组合锅,ipan,可同时烘烤三种食物。例如,一个想要一点点面包,香肠片,午餐吃鸡翼和一个比萨饼。如果他只是一个烤箱,他将不得不等待至少30分钟吃午饭。

中国有句俗话,“熊掌和鱼不在一起”。

利用ipan可以为他解决问题,他可以把面包放在锅1,比萨放在2锅,鸡翼香肠放在锅5和锅6,一起加热。因此,至少10分钟他就可以有他美味的午餐。所以,熊掌和鱼均可得到。

我们在本文的最后做一个印象美食杂志的广告。

广告片。工具书类。

1 ]热辐射,第4页。

2 ]兰添纳斯,黑体辐射, 2023年2月。

3 ]开庆路,热传递的化学基础,高等函授教育(自然科学版),第3卷:第33页,1996

4 ]标记m.米尔斯切特,数学建模(第三版),中国:中国机械工业出版社,可能。2009

5]张建,蒙特卡罗方法,数学的实践与认识,第1卷草28,2023年。

6]浅层水方程,http://维基/浅_水_方程。

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