储油罐的变位识别与罐容表标定模型

2010年数学建模B题(储油罐问题)

储油罐的变位识别与罐容表标定 摘要 对于加油站储存燃油的地下储油罐变位的罐容标定问题，我们需要研究各种不定因素对罐容标定的影响。本文主要考虑在油罐的几何形状确定的情形下，由于地基变形而引起的油液面倾斜等因素对罐容表的影响。 将理论推导和数据拟合情况综合分析，在理论推导方面，创新性的运用祖暅体积公式，使用操作更简单的近似计算，结合相应容积斜率表，将倾斜卧式椭圆油罐容积的计算等效替换为水平状态下相应部分体积的计算，并对其修正得出最符合实际情况的罐容表。使用体积补偿方法产生虚拟体积，对不规则体积进行规则变换，最终求得不规则立体的体积。探讨了使用SURFER软件对体积网格化求不规则立体体积的方法。 对两端平头的椭圆柱体形小椭圆型储油罐无变位和倾斜（倾斜角α=4.1） 情况进行分析，求出罐容表并对其进行分析。我们利用祖暅原理结合不定积分即可求出理论推导式，再用Matlab对实际所测数据进行拟合得出近似方程。对近似方程与理论推导出来的公式分别计算并进行比较，同时进行修正得出最符合实际情况的方程。 对实际的储油罐变位情况（纵向倾斜角度α，横向倾斜角度β）建立罐容 表。我们采用分割法利用竖直平面将储油罐分割，对于规则微小体积元，可以通过积分的方法计算规则体的体积；对于不规则的微小体积元，通过延长油罐的另一端使其转化成规则体元，计算出总的体积，减去虚拟体积。采用Matlab符号 运算工具箱，推导出变位油罐标尺高度h，α，β与体积V之间的关系，并与实 际测量数据拟合公式做比较，求出体积微小差异量，进行误差分析。结果表明，此模型与实际测量数据吻合程度较好。 关键词：祖暅原理;截面转化;等效变换;虚拟体积;体积网格化

1. 50000m3外浮顶罐密封系统改造分析

50000m3外浮顶罐密封系统改造分析摘要：介绍了50000m3外浮顶储罐的一二次密封以及刮蜡装置的工作原理，分析对比了新型囊式密封与原有机械式密封的优缺点；依据设计规范GB50341-2014《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》对一次、二次密封结构进行了详细设计计算；依据设计规范SY/T0511.7-2010《石油储罐附件：重锤式刮蜡装置》重新校核了刮蜡装置的力学性能。 关键词：外浮顶储罐一二次密封刮蜡装置机械式囊式 1 背景 近年来，我国发生多次大型浮顶储罐因为雷击造成起火事故，其主要原因是浮顶和罐壁之间的密封连接处存有大量易燃油气，当浮顶处于低液位时，空气流通较差，遇到高温、雷电等恶劣天气极易引发火灾。因此，为了减少储液的蒸发损失、保证储液质量和安全、防止大气污染，就必须合理设计浮顶与罐壁之间200mm环形空间的密封结构。 2 两种密封结构的简介 外浮顶罐浮顶与罐壁之间环形空间的密封系统包括一次密封、二次密封和刮蜡装置三部分。最为常见的一次密封形式主要有机械式密封和囊式密封[1]，这两种常用的密封形式都是依靠密封材料填塞在浮顶和罐壁之间的环形间隙而形成密封。主要区别在于所采用的密封材料和密封结构不同。 2.1 机械式密封 由镀锌钢板制作的密封环板，依靠机械力紧紧压在罐壁上，使之能够在罐壁上自由滑动，而又不产生间隙。机械臂可以自动将浮盘维系在储罐中心，当浮盘出现偏离中心倾向时，环形空间变窄方向的机械臂会增加对罐壁的压力，从而调整浮盘中心位置。其优点是密封性能良好，可以减少大约60%-70%的油气损失，密封结构采用金属材质，使用寿命长，其缺点是非浸液式设计，环形空间大，容易造成油气积聚，一旦泄漏，危害巨大。

(整理)储油罐的变位识别与罐容表标定模型.

储油罐的变位识别与罐容表标定模型 摘要 本文研究的是储油罐变位识别与罐容表标定的数学关系模型。 对于问题一, 罐体没有纵向变位时， 在储油罐本身几何分析的基础上，建立无变位的油量体积V 与标定表读数h 的关系模型。计算出理论值，通过误差分析和线性拟合，求出系统误差和随机误差，修正了罐容表。 在罐体有纵向变位时，将储油罐的纵向变位划分为三种不同情况，利用积分思想求解不同变位情况下的油量的理论体积。根据纵向倾斜参数?=1.4α建立有纵向变位的油量体积V 与标定表读数h 的关系模型。利用MATLAB 软件和excel 工具的解出油量体积V 的理论值。然后，充分考虑模型中系统误差和偶然误差的影响，重新标定了罐容表，给出间隔为1cm 的罐容表标定表，解决了加油站罐容表无法准确反映储油量的问题。 对问题二罐体，我们建立了纵向α和横向β同时发生时，标定表读数h 与油量V 的数学模型。我们不仅考虑了纵向变位的三种情况、横向变位的两种情况，而且考虑了纵向和横向变位同时发生的情况。利用积分思想建立模型，运用MATLAB 软件对模型的不同情况进行了详细、精确的计算。然后充分结合误差分析，以平方误差最小原则对α、β采取搜索算法，得出实际变化值2.0524, 4.0 αβ==，并给出罐容表间隔为10cm 的标定表。最后结合题目所给数据对所求数据进行检验。通过模型分析，结合系统误差与读数h 的函数关系。在多次误差分析的基础上再对模型进行了检验，得到了理想结果。 本文通过以上各模型的深入分析和研究，解决了储油罐变位时储油量与罐容表刻度不一致的问题，具有广泛的运用价值。在运用方法上，我们采用了系统误差和观察误差双重误差分析，线性回归、拟合相结合的误差分析法以及搜索法等方法的运用，提高了罐容表标定的精确度，大大增添了本文的的科学性和结构的严谨性。 关键词：线性回归、拟合、MATLAB 、误差分析、搜索法 一、 问题的重述

全国数学建模优秀论文

上海世博会影响力的定量评估 摘要 本文主要针对世博会对上海市的发展产生的影响力进行定量评估。 在模型一中，首先我们从上海的城市基础设施建设这一侧面定量评估世博会对上海市的发展产生的影响，而层次分析法是对社会经济系统进行系统分析的有力工具。所以我们运用层次分析法，构造成对比矩阵a，找到最大特征值 ，运用 进行一致性检验，这样对成对比矩阵a进行逐步修正，最终可以确定权向量。再运用模糊数学的综合评价法，通过组合权向量就可以得出召开世博会比没有召开世博会对上海城市基本设施建设的影响要高出40%。 在模型二中，上海世博会的影响力直接体现在GDP上，我们直接以GDP这个硬性直接指标来衡量上海世博会对上海的影响。因此我们运用线性回归的模型预测出在有无上海世博会这两者情况下的GDP的值，并将运用线性回归得到的数据与上海统计年鉴中的相关数据进行比较运算，算出误差在1.2%左右，这说明我们用线性回归得到的模型能准确地反映出世博会对上海GDP的影响。运用公式 可以计算出世博对上海GDP的影响力的大小为 。 关键词：层次分析法模糊数学线性回归城市基础建设 GDP 1 问题重述

2010年上海世博会是首次在中国举办的世界博览会。从1851年伦敦的“万国工业博览会”开始，世博会正日益成为各国人民交流历史文化、展示科技成果、体现合作精神、展望未来发展等的重要舞台。请你们选择感兴趣的某个侧面，建立数学模型，利用互联网数据，定量评估2010年上海世博会的影响力。 2 问题分析 对于模型一，为了定量评估2010年上海世博会的影响力，我们首先选取城市基础设施建设的投入这一个侧面，因为通过查找相关数据，我们发现，城市基础设施建设的投入在上海整个GDP的增长中占有很大的比重，对GDP的贡献占主体地位。而层次分析法是对社会经济系统进行系统分析的有力工具。为此，我们通过研究上海统计局的相关数据，使用层次分析法来评估世博会的召开对基础设施建设的投入的影响，目标层为世博会的召开对基础设施建设的投入的影响，准则层依次为电力建设、交通运输、邮电通信、公用事业、市政建设，方案层依次为没有召开世博时的影响、召开世博时的影响。首先我们通过层次分析法算出电力建设、交通运输、邮电通信、公用事业、市政建设的相对权重，然后应用模糊数学中的综合评价法对上海世博会对城市基础设施建设的影响作出综合的评价，应用综合评价法计算出没有召开世博和召开世博两种情况下的权重，从而得出上海世博会的召开对城市基础设施建设的影响。 对于模型二，直接以GDP这个硬性直接指标来衡量上海世博会对上海的影响。先根据上海没有申办世博会的GDP总额的相关数据，建立线性回归模型，由此预测不举办世博会情况下2010年上海市的GDP总额；再由2002年至2009年的GDP值用线性回归预测出举办世博会情况下2010年上海市的GDP总额，并将两种情况进行对比得出世博会对上海GDP的影响。 3 模型假设 3.1假设非典和奥运等重大事件对世博前的城市基础建设的投入影响很小，可以忽略。

储罐氮气密封

氮气密封技术 氮气密封技术就是用氮气补充罐内气体空间。由于氮气比油蒸气轻，所以氮气浮在油蒸气上面。当呼气时，呼出罐外的是氮气而不是油蒸气。当罐内压力降低时，氮气自动进罐补充气体空间，减少蒸发损耗，避免油品接触空气氧化。 上图氮气密封系统工艺流程图 氮气密封系统的流程如图所示。它主要由氮封阀、信号阀（又称控制阀）、减压阀和针形阀等部分组成。氮封阀是自力式调节阀，它能根据信号阀发出的气信号，快速作出相应动作。当信号阀打开时，氮封阀下膜室的压力下降，利用弹簧的反作用力使阀芯向下移动，阀芯处于与阀座全开位置；当信号阀关小或完全关闭时，氮封阀下膜室的压力增加，压缩弹簧，阀芯向上移动，阀芯与阀座逐渐关小或全关。通过减压阀将氮气压力由0. 7MPa 降至0.15MPa 氮封系统的工作原理是：当储罐内压力低于设定值时，信号阀打开，降低氮封阀薄膜下侧压力，氮封阀也相应打开，将氮气输入罐内，使储罐压力逐渐回升到设定值。当达到设定值时，信号阀关闭，此时氮封阀薄膜下侧压力上升，氮封阀也相应关闭。

如罐内压力高于设定值时，储罐呼吸阀将打开，呼出罐内气体，罐内压力下降至设定值。 在我国储罐呼吸阀的正负压力设定值一般为正压180mmH2O、负压-30m mH2O则氮封阀压力可设定为正压150mmH2O、负压-20mmH2O，然后根据此压力通过观测水柱表来调整信号阀、氮封阀上部的弹簧，设定回讯控制压力。 自力式氮封阀 自力式氮封阀 自力式氮封阀无需外加能源，利用被调介质自身能量为动力源，引入压力阀的指挥器以控制压力阀芯位置，改变流经阀门介质流量，使阀门后端压力保持恒定。公称压力有1.0、1.6Mpa;压力分段

储罐控制系统

毕业论文 题目：基于组态王6.5 的串级PID 液位控制系统设计学院：东北石油大学秦皇岛分校 专业：生产过程自动化 姓名：李秋峰 指导教师：刘文龙 摘要 开发经济实用的教学实验装置、开拓理论联系实际的实验内容，对提高课程教学实验水平，具有重要的实际意义。就高校学生的实验课程来讲，由于双容水箱液位控制系统本身具有的复杂性和对实时性的高要求，使得在该系统上实现基于不同控制策略的实验内容，需要全面掌握自动控制理论及相关知识。 本文通过对当前国内外液位控制系统现状的研究，选取了PID 控制、串级PID 控制等策略对实验系统进行实时控制，通过对实验系统结构的研究，建立了单容水箱和双容水箱实验系统的数学模型，并对系统的参数进行了辨识，利用工业控制软件组态王6.5，并可通用于ADAM 模块及板卡等的实现方案，通过多种控制模块在该实验装置上实验实现，验证了实验系统具有良好的扩展性和开放性。 关键词：双容水箱液位控制系统串级PID控制算法组态王6.5 智能调节仪 目录 前言 (1) 第一章串级液位控制系统介绍 (2) 1.1 国内外研究现状. (2) 1.1.1 液位控制系统的发展现状 (2) 1.1.2 液位控制系统算法的研究现状 (2) 1.2 PID 控制算法的介绍 (3) 1.2.1 PID 控制算法的历史 (3) 1.2.2 PID 控制各环节作用 (4) 1.3 串级控制系统介绍 (4) 第二章水箱液位控制系统的建模 (5) 2.1 水箱液位控制系统的构成 (6) 2.2 液位控制的实现 (5) 2.3 单容水箱建模............................................................................. (5) 2.4 双容水箱建模 (6) 2.4.1 双容水箱数学模型 (6)

储油罐的变位识别与罐容表标定

承诺书 我们仔细阅读了中国大学生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/C/D中选择一项填写）： A 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： A甲0701 所属学校（请填写完整的全名）：青岛科技大学 参赛队员 (打印并签名) ：1. 唐坤 2. 蒋春林 3. 杨雪 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)：辛友明 日期： 2010 年 9 月 12 日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

编号专用页 赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）： 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）：

储油罐的变位识别与罐容表标定 摘要 本文针对储油罐的变位识别与罐容表的标定问题，利用投影积分法、近似替代法、多项式拟合以及误差修正函数建立了罐体变位后罐容表的标定模型。 对于模型一，首先利用投影积分法分别求得无变位与纵向倾斜角度α两状态下油位高度对应储油量的理论值V 理论；将此理论值与对应实际数据对比可得储油量误差，再分别对无变位时误差散点与两个状态误差的差值散点进行分析并拟合其曲线，由此便可确立α的一次函数为修正函数并建立模型： ()()()()()12,, 4.1V h V h f h f h ααα=-+?。理论 最后通过Matlab 符号积分进行模型求解。倾斜角度为4.1。时罐容表的标定值详见表1。 对于模型二，首先利用投影积分法及倾斜球缺的油面近似替代法分别求得无变位与纵向倾斜角度α横向偏转角度β两状态下油位高度对应储油量的理论值 V 理论；将无变位状态的理论值与其实验数据对比得储油量误差并拟合误差曲线， 由此建立含参数的修正函数并建立模型： ()()()()() ''21,,,,V h V h f h ah bh c αβαβα=-+++理论 然后利用计算机枚举搜索算法确定最小误差对应,αβ的值分别为4.1,9.3。 。，对应 ,,a b c 的值分别为：51.7100.1618--?-，，，变位后罐容表的标定值详见表2。 对于模型二的检验，可通过对比相同油位高度对应标定模型的理论值与对应实验数据，依据所得最大误差与总容量之比0.22%判断此模型较为准确。 关键词： 投影积分 修正函数 拟合 计算机枚举搜索算法

2010数学建模A题 储油罐的变位识别与罐容表标定

2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目 （请先阅读“全国大学生数学建模竞赛论文格式规范”） A 题 储油罐的变位识别与罐容表标定 通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐，并且一般都有与之配套的“油位计量管理系统”，采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数据，通过预先标定的罐容表（即罐内油位高度与储油量的对应关系）进行实时计算，以得到罐内油位高度和储油量的变化情况。 许多储油罐在使用一段时间后，由于地基变形等原因，使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化（以下称为变位），从而导致罐容表发生改变。按照有关规定，需要定期对罐容表进行重新标定。图1是一种典型的储油罐尺寸及形状示意图，其主体为圆柱体，两端为球冠体。图2是其罐体纵向倾斜变位的示意图，图3是罐体横向偏转变位的截面示意图。 请你们用数学建模方法研究解决储油罐的变位识别与罐容表标定的问题。 （1）为了掌握罐体变位后对罐容表的影响，利用如图4的小椭圆型储油罐（两端平头的椭圆柱体），分别对罐体无变位和倾斜角为α=4.10的纵向变位两种情况做了实验，实验数据如附件1所示。请建立数学模型研究罐体变位后对罐容表的影响，并给出罐体变位后油位高度间隔为1cm 的罐容表标定值。 （2）对于图1所示的实际储油罐，试建立罐体变位后标定罐容表的数学模型，即罐内储油量与油位高度及变位参数（纵向倾斜角度α和横向偏转角度β ）之间的一般关系。请利用罐体变位后在进/出油过程中的实际检测数据（附件2），根据你们所建立的数学模型确定变位参数，并给出罐体变位后油位高度间隔为10cm 的罐容表标定值。进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验你们模型的正确性与方法的可靠性。 附件1：小椭圆储油罐的实验数据 附件2：实际储油罐的检测数据 油 油浮子 出油管 油位探测装置 注油口 检 查 口 地平线 2m 6m 1m 1m 3 m 油位高度 图1 储油罐正面示意图 油位探针

储罐自动计量系统

储罐自动计量系统 随着我国2000年加入WTO，石油销售、储云行业面临计算机管理信息化改造，对所有储油罐的自动化计量与管理信息化改造，对所有储油罐的自动化计量与管理工作已提上议事日程。目前对每个储油罐内油品的物理参数都采用人工检尺、人工取样进行计量、计算，这种落后的计量方式会被以计算机为中心的自动计量系统所替代，迎来了自动化的时代。 油罐自动计量系统简介：石化行业对储存各种油品的储罐内所储存油品数量的检测一直采用人工投尺、人工采样、人工计算的计量方法。自20世纪70年代，随着计算机技术的迅猛发展，国内外开始出现了一些自动计量的技术及方法，部分或全部替代了人工计量，减少了劳动力的支出。而且从计算机上便可得到罐内所储存油品的所有物理参数。这就是油罐自动计量系统。油罐内储存的油品的物理参数有：液位（油高）、密度（标准密度或观察密度）、油品平均温度、油罐内油水界面（即水高）、每个罐内储存的油品的体积和质量（商业质量—考虑空气浮力后的物理质量）。对于实行不同贸易交接方法的国家，真正需要知道的只应是一种结果。例如实行体积交接的国家最终应知道罐内储存油品在标准温度下的体积，而实行质量交接的国家则最终只需要知道罐内储存油品的商业质量。

油罐自动计量系统可归纳为3大类自动测量方法，即自动液位计法（ATG）、静压法（HTG）和混合法（HTMS）。这3种方法是依据出现先后及技术的成熟程度依次排列的。事实上，这3种油罐自动计量方法所采用的敏感元件不外乎为钢带浮子式液位计、伺服式液位计、磁致伸缩式液位计、雷达式液位计、超声波式液位计、光导式液位计等等，都是用来测量液位、油水界面或密度的。另外就是各种压力传感器，如表压式、差压式、电容式、硅半导体式，及单点测温元件、多点温度传感器或智能型多点平均温度变送器。以上各种敏感元件可以组成用于油罐自动计量的各种ATG、HTG、HTMS自动计量系统。这3类不同原理的计量系统又可分为模拟式系统、全数字化式系统。目前最先进的计量系统为现场总线式的自动计量系统。

数模全国一等奖储油罐的变位识别与罐容表标定

储油罐的变位识别与罐容表的标定 摘要 本文研究储油罐的变位识别与罐容表的标定。分别以小椭圆型油罐和实际卧式储油罐为研究对象，运用高等数学的积分的知识，分别建立罐体变位前后罐油体积与油高读数之间的积分模型，使用Matlab 软件得出结论。 对于问题一，以小椭圆型储油罐为研究对象，在无变位时，小椭圆型储油罐为规则的椭球柱体，可利用解析几何与高等数学的知识建立油罐体积与油高读数之间的积分模型，得出罐体无变位时的理论值。当罐体发生纵向变位时，小椭圆型储油罐的截面不再是规则的几何形体，但根据倾角α及所给小椭圆型罐体的尺寸，可得其截面面积的表达式，利用高等数学中积分的方法，根据不同油高，建立了模型一，得到了储油量和油高的关系公式。最后，根据实验数据的处理，用拟合的方法，修正了某些系统误差的影响，计算出罐体变位后油位高度间隔1cm 的罐容表的标定值。 对于问题二，由于实际储油罐没油的高度不同，我们将其分为五种情况分别讨论，并对每种情况建立积分公式，得出罐油体积与油位高度及变位参数（纵向倾斜角α和横向偏转角β）之间的函数关系式，利用所给的实验数据，运用最小二乘法，建立非线性规划模型 2 12arg ,(((,,)(,,)))min (,,)n i i i i V H V H OilData error OilData αβαβαβαβ-==--∑用Matlab 非线性规划求解得出使得总体误差最小的α与β值：α=2.12°，β=4.06°。通过α与β的数值计算出出油量理论值与实测值的平均相对误差小于0.5% 。 对模型进行了较为充分的正确性验证和稳定性验证：在α与β的值为0时，其

计算出来的罐容值与理论值完全吻合，说明模型在体积计算上是正确的；当对油高进行0.1%的扰动时，α的值变化也在0.1%左右，说明α的稳定性很好，但是β的值从4.06°变成了3.75°，变化了大约8%，所以我们详细分析了β的数学表达式，从理论上分析了影响其稳定性的因素。根据得到的变位参数计算出实际罐体变位后油位高度间隔为10cm的罐容表的标定值。 最后，本文对模型的优缺点进行了评价，并讨论模型的推广。 关键字：储油罐；变位识别；罐容表标定；非线性规划 一．问题重述 通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐，并且一般都有与之配套的“油位计量管理系统”，采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐油位高度等数据，通过预先标定的罐容表（即罐油位高度与储油量的对应关系）进行实时计算，以得到罐油位高度和储油量的变化情况。 许多储油罐在使用一段时间后，由于地基变形等原因，使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化（以下称为变位），从而导致罐容表发生改变。按照有关规定，需要定期对罐容表进行重新标定。

储油罐的变位识别与罐容表标定学生数学建模竞赛A题获奖

储油罐的变位识别与罐容表标定学生数学建模竞赛A题获奖

摘要 本文通过对储油罐中油位高度及变位参数之间的不同情形的储油量进行分析并建立相应的数学模型，在该过程中先利用投影法、截面法及微元法得出储油量与油位高度及变位参数的函数关系。再由Matlab编程可知各高度储油量的理论数据，最后分析误差及评价模型的合理性。 对于问题一的任一种情形，我们均建立笛卡尔坐标系，当储油罐无变位时，利用微元法得到体积关于h的公式，当储油罐发生变位时，根据储油罐中油量的多少分成三种情形，就每一类利用微元法得到体积关于h的公式。代人附件1实验数据中的高度得到储油罐中的理论油量V。根据理论油量及实际油量得出误差，判断误差所服从的分布，再利用相对误差进行误差分析并评价模型的合理性。由上述得到储油罐发生变位时体积关于h的公式我们给出了罐体变位后油位高度间隔为1cm的罐容表标定值（即进/出油量与罐内油位高度的表格）。 对于问题二中的储油罐，我们先将问题进行简化考虑，得出了储油罐水平卧放时油量与浮油子高度的函数关系；再考虑储油量与油位高度及变位参数（纵向倾斜角度α和横向偏转角度β）的一般情况，在该过程中，我们进行近似处理，利用投影法和截面法得出了储油量关于油位高度及变位参数的函数关系；并在固定的横向偏转角度β条件下，就纵向倾斜角度α的变化进行分成三类讨论，这三类又可以分成八种情形，得到了每一种情形下实际储油罐罐内储油量与油位高度的函数关系。 在模型的改进中，我们就问题二储油量与油位高度及变位参数的一般情况进行了仔细的考虑，将含油部分的体积分成四个部分，每一个部分将上述所提到的积分方法相结合，得到了各个部分的储油量与油位高度及变位参数的函数关系，从而可得总储油量与油位高度及变位参数的函数关系；并据此利用Matlab 编程和实际测量的数据求得α和β值；与此同时我们可以得出在固定α、β值时各高度下的理论储油量；根据理论油量及实际油量得出误差，判断误差所服从的分布再利用相对误差进行误差分析并评价模型的合理性。由上述得到储油罐发生变位时体积关于h的公式我们给出了罐体变位后油位高度间隔为10cm的罐容表标定值。 【关键词】投影法截面法微元法Matlab编程

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2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生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：A题储油罐的变位识别与罐容表标定 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： 所属学校（请填写完整的全名）： 参赛队员（打印并签名）：1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人（打印并签名）： 日期：2010年9月12日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）： 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）：

储油罐的变位识别与罐容表的标定 摘要 本文研究储油罐的变位识别与罐容表的标定。分别以小椭圆型油罐和实际卧式储油罐为研究对象，运用高等数学的积分的知识，分别建立罐体变位前后罐内油体积与油高读数之间的积分模型，使用Matlab 软件得出结论。 对于问题一，以小椭圆型储油罐为研究对象，在无变位时，小椭圆型储油罐为规则的椭球柱体，可利用解析几何与高等数学的知识建立油罐内体积与油高读数之间的积分模型，得出罐体无变位时的理论值。当罐体发生纵向变位时，小椭圆型储油罐的截面不再是规则的几何形体，但根据倾角α及所给小椭圆型罐体的尺寸，可得其截面面积的表达式，利用高等数学中积分的方法，根据不同油高，建立了模型一，得到了储油量和油高的关系公式。最后，根据实验数据的处理，用拟合的方法，修正了某些系统误差的影响，计算出罐体变位后油位高度间隔1cm 的罐容表的标定值。 对于问题二，由于实际储油罐内没油的高度不同，我们将其分为五种情况分别讨论，并对每种情况建立积分公式，得出罐内油体积与油位高度及变位参数（纵向倾斜角α和横向偏转角β）之间的函数关系式，利用所给的实验数据，运用最小二乘法，建立非线性规划模型 2 1 2 arg ,(((,,)(,,)))min (,,)n i i i i V H V H OilData error OilData αβ αβαβαβ-==--∑用Matlab 非线性规划求解得出使得总体误差最小的α与β值：α=2.12°，β=4.06°。通过α与β的数值计算出出油量理论值与实测值的平均相对误差小于0.5% 。 对模型进行了较为充分的正确性验证和稳定性验证：在α与β的值为0时，其计算出来的罐容值与理论值完全吻合，说明模型在体积计算上是正确的；当对油高进行0.1%的扰动时，α的值变化也在0.1%左右，说明α的稳定性很好，但是β的值从4.06°变成了3.75°，变化了大约8%，所以我们详细分析了β的数学表达式，从理论上分析了影响其稳定性的因素。根据得到的变位参数计算出实际罐体变位后油位高度间隔为10cm 的罐容表的标定值。 最后，本文对模型的优缺点进行了评价，并讨论模型的推广。 关键字：储油罐；变位识别；罐容表标定；非线性规划

储油罐变位识别罐容表标定08769

2018高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目 A题储油罐的变位识别与罐容表标定 通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐，并且一般都有与之配套的“油位计量管理系统”，采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数据，通过预先标定的罐容表<即罐内油位高度与储油量的对应关系）进行实时计算，以得到罐内油位高度和储油量的变化情况. 许多储油罐在使用一段时间后，因为地基变形等原因，使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化<以下称为变位），从而导致罐容表发生改变. 按照有关规定，需要定期对罐容表进行重新标定. 图1是一种典型的储油罐尺寸及形状示意图，其主体为圆柱体，两端为球冠体. 图2是其罐体纵向倾斜变位的示意图，图3是罐体横向偏转变位的截面示意图. 请你们用数学建模方法研究解决储油罐的变位识别与罐容表标定的问题. <1）为了掌握罐体变位后对罐容表的影响，利用如图4的小椭圆型储油罐<两端平头的椭圆柱体），分别对罐体无变位和倾斜角为α=4.1°的纵向变位两种情况做了实验，实验数据如附件1所示. 请建立数学模型研究罐体变位后对罐容表的影响，并给出罐体变位后油位高度间隔为1cm的罐容表标定值. <2）对于图1所示的实际储油罐，试建立罐体变位后标定罐容表的数学模型，即罐内储油量与油位高度及变位参数<纵向倾斜角度α和横向偏转角度β）之间的一般关系. 请利用罐体变位后在进/出油过程中的实际检测数据<附件2），根据你们所建立的数学模型确定变位参数，并给出罐体变位后油位高度间隔为10cm的罐容表标定值. 进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验你们模型的正确性与方法的可靠性. 附件1：小椭圆储油罐的实验数据 附件2：实际储油罐的检测数据 地平线 油位探针

提高大型外浮顶油罐密封效果

提高大型外浮顶油罐密封效果 提高大型外浮顶油罐密封效果 【摘要】：由于外浮顶油罐密封装置在生产运行过程中密封不严或密封压缩过紧的问题较为严重，本文对密封泄漏的问题进行深入剖析，找出造成泄漏的主要原因，从而在外浮顶油罐密封方式上来控制并提高密封的效果，达到有效的控制。 【关键词】：大型外浮顶油罐；密封件性能；控制 中图分类号：C35文献标识码： A 0.引言 为保证大型外浮顶油罐在生产过程中能正常运行，针对外浮顶油罐密封装置的密封效果进行研究，从而提出了怎么提高大型外浮顶油罐密封效果的方法，并在实际应用当中得到了证明。在外浮顶油罐密封的形式上作出改进，更好的保持浮顶与油罐壁的紧密接触，减少储液蒸发损耗，储液质量不受影响，对大气不会造成污染。浮顶储罐的浮顶就是指在储液表面上漂浮的浮动顶盖，它会随着储液的输入多少而上下浮动，从而使储液在顶盖上下浮动时形成了大气了隔绝，减少了储液在生产运行过程中的蒸发损耗。罐内油品质量取决于密封是否良好，浮顶油罐的密封装置就是为减少油气损耗，降低油气泄漏而设计形成的。怎么提高浮顶油罐的密封效果就要在密封效果上进行研究考虑，从而更好达到密封的效果。 1.影响密封效果的因素 1.1导向管、量油管偏差 浮顶会随着导向管和量油管上下运行，导向管、量油管对浮顶横向、纵向移动时有一定的限制作用，但在油罐运行中，浮顶还是会出现一定幅度的自由漂移。如果导向管、量油管垂直度偏差会加剧这种现象的发生，使得浮船与罐壁之间间距出现不均匀的现象，从而影响油罐的密封效果。 1.2浮顶漂移

储油罐经过长期运行后，由于罐基础承压不均匀造成的储油罐基础不均匀沉降。罐体产生一定的倾斜，外罐主体承压不均匀的罐壁凹凸变形也会造成浮船与罐壁之间的环向空间间隙大小不均匀。上述情况都会导致浮顶向一侧漂移影响油罐的密封效果。 1.3油罐基础沉降 油罐建造和焊接工艺落后，油罐壁板在加工和安装过程时不能完全按照标准去完成，使壁板的垂直度和椭圆度发生偏差，形成密封托板宽度不一致，浮顶侧面托板变形，罐壁椭圆度变大，与浮顶圆心不一致等问题，影响油罐的密封效果。 1.4现场安装不到位 厂家批量生产密封包带、密封海绵条、I型压板等密封部件，尺寸规格都是一致的，但是现场实际间隙尺寸不一样，现场实际安装时不能调整密封部件尺寸，造成部分安装不到位，影响油罐的密封效果。还有密封包带长期受阳光照射或风蚀造成的老化开裂现象，引起密封失效。 1.5外界环境的影响 储油罐在运行过程中罐顶空气和温度的变化也有可能造成密封 泄漏。流动的空气形成的涡流会造成罐体的油气不均匀，油气不断蒸发流失。阳光照射和昼夜温差引起的罐顶液面温差，会增加环形气象空间与大气压的压差，从而造成油气泄漏。 2.提高密封效果措施 针对上述几种影响密封效果的原因进行改进措施，从而提高大型浮顶油罐的密封效果。 2.1减少现场误差 从第二圈以上壁板的垂直度进行逐圈控制，尽量使总体垂直度的控制误差平分到各圈壁板上。从而加强油罐壁板质量控制，提高底圈壁板的安装质量。通过管托、支架来使导向管、量油管的上下端固定；通过垂直掉线重新校正，使之满足sy/t5921-2000规定的15mm的要求来调整导向管、量油管的倾度。 通过调整滚轴，使浮顶与罐壁之间局部的环向间隙适当，控制间隙数值。在大型储罐施工中，还应加强质量安全要求和提高技术水平，

储油罐标定

储油罐的变位识别与灌容表标定 摘要 本文先同过对平头椭圆柱体油罐进行建模研究分析，用积分的方法导出了卧式倾斜安装椭圆柱体油罐不同液面高度时贮油量的计算公式，从而得到一般性通用模型。利用通用模型解出了两端球冠圆柱体油罐在横向和纵向倾斜共同影响下不同液面高度时贮油量的计算公式，由易到难层层深入。在解决问题二过程中，如何将横向影响因素转化到纵向上是解决问题二的关键所在。我们通过建立几何模型，分析得出了横纵转化的关系式。在求解α，β过程时，定义了一个偏差函数f(h)以及单位偏差函数G（h）,利用问题二中提供的数据，通过使用MATLAB 进行数据拟合，得出一个单位偏差函数g(h),在给定的h下，两个单位偏差函数作差，差值越接近零，说明这种情况下的α，β越接近真实值，利用MATLAB通过使用步长法，即可求解出α，β值。 关键词：变位罐容表卧式储油罐

一、问题的重述 地下储油罐一般都有一套与之配套的“油位计量管理系统”，采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数据，通过预先标定的罐容表（即罐内油位高度与储油量的对应关系）进行实时计算，以得到罐内油位高度和储油量的变化情况。 但是，事情往往没有那么简单，许多储油罐在使用一段时间后，由于地基变形等原因，罐体就会发生纵向倾斜和横向偏转等变化（以下称变位），灌容表因此也会发生该变。这就需要定期的对灌容表进行重新标定，才能真正有益的指导实践。有图：图1是一种典型的储油罐尺寸及形状示意图，其主体为圆柱体，两端为球冠体；图2是其罐体纵向倾斜变位的示意图，图3是罐体横向偏转变位的截面示意图。 要求用数学建模方法研究解决储油罐的变位识别与罐容表标定的问题。 （1）为了了解罐体变位对罐容表的影响，利用如图4的小椭圆型储油罐（两端平头的椭圆柱体），分别对罐体无变位和倾斜角为α=4.1度的纵向变位两种情况做了实验，实验数据如附件1所示。建立数学模型研究罐体变位对罐容表的影响，并给出罐体变位后油位高度间隔为1cm的罐容表标定值。 （2）对于图1所示的实际储油罐，试建立罐体变位后标定罐容表的数学模型，即罐内储油量与油位高度及变位参数（纵向倾斜角度α和横向偏转角度β）之间的一般关系。利用罐体变位后在进/出油过程中的实际检测数据（附件2），根据建立的数学模型确定变位参数，并给出罐体变位后油位高度间隔为10cm的罐容表标定值。进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验模型的正确性与方法的可靠性。 二、问题背景与模型准备 储油罐不仅是液态货物（如石油）的储存设备,又是液态货物贸易的重要收

数学建模优秀论文模板(全国一等奖模板)

觉得数学建模论文格式这么样设置 版权归郝竹林所有，材料仅学习参考 版权：郝竹林 备注☆※§等等字符都可以作为问题重述左边的。。。。。一级标题 所有段落一级标题设置成段落前后间距13磅 二级标题设置成段落间距前0.5行后0.25行 图和表的标题采用插入题注方式题注样式在样式表中设置居中五号字体 中画出的折线表字体采用默认格式宋体正文10号 图标题在图上方段落间距前0.25行后0行 表标题在表下方段落间距前0行后0.25行 行距均使用单倍行距 所有段落均把4个勾去掉 注意表格插入到的方式在中复制后，粘贴，2010粘贴选用使用目标主题嵌入当前 所有软件名字第一个字母大写比如 所有公式和字母均使用编写 公式编号采用编号格式自己定义

公式编号在右边显示

农业化肥公司的生产与销售优化方案 摘 要 要求总分总 本文针对储油罐的变位识别与罐容表标定的计算方法问题，运用二重积分法和最小二乘法建立了储油罐的变位识别与罐容表标定的计算模型，分别对三种不同变位情况推导出的油位计所测油位高度与实际罐容量的数学模型，运用软件编程得出合理的结论，最终对模型的结果做出了误差分析。 针对问题一要求依据图4及附表1建立积分数学模型研究罐体变位后对罐容表的影响，并给出罐体变位后油位高度间隔为1的罐容表标定值。我们作图分析出实验储油罐出现纵向倾斜 14.时存在三种不同的可能情况，即储油罐中储油量较少、储油量一般、储油量较多的情况。针对于每种情况我们都利用了高等数学求容积的知识，以倾斜变位后油位计所测实际油位高度为积分变量，进行两次积分运算，运用软件推导出了所测油位高度与实际罐容量的关系式。并且给出了罐体倾斜变位后油位高度间隔为1的罐容标定值（见表1），最后我们对倾斜变位前后的罐容标定值残差进行分析，得到样本方差为4103878.2-?，这充分说明残差波动不大。我们得出结论：罐体倾斜变位后，在同一油位条件下倾斜变位后罐容量比变位前罐容量少L 243。 表 1.1 针对问题二要求对于图1所示的实际储油罐，试建立罐体变位后标定罐容表的数学模型，即罐内储油量与油位高度及变位参数（纵向倾斜角度α和横向偏转角度β）之间的一般关系。利用罐体变位后在进/出油过程中的实际检测数据（附件2），根据所建立的数学模型确定变位参数，并给出罐体变位后油位高度间隔为10的罐容表标定值。进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验你们模型的正确性与方法的可靠性。我们根据实际储油罐的特殊构造将实际储油罐分为三部分，左、右球冠状体与中间的圆柱体。运用积分的知识，按照实际储油罐的纵向变位后油位的三种不同情况。利用编程进行两次积分求得仅纵向变位时油量与油位、倾斜角α的容积表达式。然后我们通过作图分析油罐体的变位情况，将双向变位后的油位h 与仅纵向变位时的油位0h 建立关系表达式01.5(1.5)cos h h β=--，从而得到双向变位油量与油位、倾斜角α、偏转角β的容积表达式。利用附件二的数据，采用最小二乘法来确定倾斜角α、偏转角β的值，用软件求出03.3=α、04=β α=3.30，β=时总的平均相对误差达到最小，其最小值为0.0594。由此得到双向变位后油量与油位的容积表达式V ，从而确定了双向变位后的罐容表(见表2)。 本文主要应用软件对相关的模型进行编程求解，计算方便、快捷、准确，整篇文章采取图文并茂的效果。文章最后根据所建立的模型用附件2中的实际检测数据进行了误差分析，结果可靠，使得模型具有现实意义。 关键词：罐容表标定；积分求解；最小二乘法；；误差分

浮顶储罐的构造及安全设施

浮顶储罐是由漂浮在介质表面上的浮顶和立式圆柱形罐壁所构成。浮顶随罐内介质储量的增加或减少而升降，浮顶外缘与罐壁之间有环形密封装置，罐内介质始终被内浮顶直接覆盖，减少介质挥发。 罐底：浮顶罐的容积一般都比较大，其底板均采用弓形边缘板。 罐壁：采用直线式罐壁，对接焊缝宜打磨光滑，保证内表面平整。浮顶储罐上部为敞口，为增加壁板刚度，应根据所在地区的风载大小，罐壁顶部需设置抗风圈梁和加强圈。 浮顶：浮顶分为单盘式浮顶、双盘式浮顶和浮子式浮顶等形式。 单盘式浮顶：由若干个独立舱室组成环形浮船，其环形内侧为单盘顶板。单盘顶板底部设有多道环形钢圈加固。其优点是造价低、好维修。 双盘式浮顶：由上盘板、下盘板和船舱边缘板所组成，由径向隔板和环向隔板隔成若干独立的环形舱。其优点是浮力大、排水效果好。

内浮顶储罐是在拱顶储罐内部增设浮顶而成，罐内增设浮顶可减少介质的挥发损耗，外部的拱顶又可以防止雨水、积雪及灰尘等进入罐内，保证罐内介质清洁。这种储罐主要用于储存轻质油，例如汽油、航空煤油等。内浮顶储罐采用直线式罐壁，壁板对接焊制，拱顶按拱顶储罐的要求制作。目前国内的内浮顶有两种结构：一种是与浮顶储罐相同的钢制浮顶；另一种是拼装成型的铝合金浮顶。 一般情况不会发生浮盘塌陷现象的，因为浮盘正常一直会浮在油面上面，只有下面情况才会发生塌陷。 1、浮盘在落底情况下，罐进油速度过快，造成对浮盘冲击后，造成浮盘升起速度不均，导致倾斜，油会从密封处升到浮盘上面，在由于对浮盘检查不到位，造成浮盘落底运行，使浮盘塌陷。 2、浮盘导向柱发生倾斜，或油罐的椭圆度发生较大变化，造成卡盘现象，油面上升至浮盘上面，造成浮盘塌陷。

原油罐浮顶密封改造及应用

原油罐浮顶密封改造及应用 发表时间：2018-03-14T15:16:12.587Z 来源：《基层建设》2017年第34期作者：唐百富胡峰腾月 [导读] 摘要：本文针对原油储罐浮顶在运行过程中存在的问题进行分析，基于现场多次储罐壁与浮船间距测量和数据分析，提出一种分段式一次密封装置的改造方案，有效解决了储油罐使用过程中存在卡阻和胶带损坏问题，在原油浮顶储罐大修中有一定的帮助。 南京港集团有限公司江苏南京 210011 摘要：本文针对原油储罐浮顶在运行过程中存在的问题进行分析，基于现场多次储罐壁与浮船间距测量和数据分析，提出一种分段式一次密封装置的改造方案，有效解决了储油罐使用过程中存在卡阻和胶带损坏问题，在原油浮顶储罐大修中有一定的帮助。 关键词：原油储罐；浮顶；一次密封 1 概述 某公司F522原油储罐投入使用超过十年，为解决在运行中存在很多的问题对该罐进行了大修改造——对储罐加强圈进行了加固处理、部分底板进行防腐和更换储罐浮顶密封胶带。投用后不久发现该罐出现储罐浮顶喷油的现象，在储罐例行检查中发现在储罐罐壁加强圈部分区域出现许多竖条状刮痕，深入检查发现该罐一次密封胶带出现破损，造成原油在进罐过程中喷油泄露，存在较大的安全隐患，严重影响了储罐的正常使用，故决定停产对该罐进行修复。 2 密封胶带失效原因分析及数据测量 2.1 现场检查 发现储罐密封破损后，经进一步的检查过程中发现储罐加强圈处壁板上发现许多竖条状刮痕，并在该圈壁板局部向内凸起30-50mm。在出罐过程中测量发现浮盘与壁板的间距，罐壁与浮盘间的环形间距最小值只有30mm，最大值在380mm左右，超过了密封胶带正常使用的间隙范围150mm-300mm，这样在间隙尺寸较小处，由于一次密封局部受到严重挤压，致使密封胶带受到密封托板与罐壁的剪切，出现胶带破损、进油现象。 为此，股份公司有针对性的制定了测量方案，并根据实际需要和测量的准确性，在储罐顶部角钢圈制定了45个固定测量点，同时对变形量较大、浮船间距较小刮痕密集处进行了加密布置，以便测量数据的准确及测量结果分析，测量点的分布图如右图： 2.2 数据分析 1）加强圈附近环形空间：通过分析加强圈附近环形空间数据进行统计分析，发现储罐在5-10和31-40的测量点间间距较小，最小处在38测量点处（储罐东北角），约50mm； 2）垂线数据分析：通过分析每个测量点的重锤线与罐壁板间距，发现储罐壁板南北方向向外倾斜约15cm，东西方向向内倾斜约 10cm，判断为基础南北方向沉降较大（基础上表面标高与东西方向低约10cm）； 3）加强圈所在壁板变形分析：通过重锤线测量，该处向凸起约20至50mm与左右。 通过分析得知，浮船与储罐壁环形间距过小的主要原因是因为储罐基础沉降不均匀，引起储罐上沿呈马鞍状变形导致，若不对基础进行改造，不能从根本上解决问题，而基础改造涉及面广投资额较大，短期内无法决策实施。 3.方案选择及实施过程 为保证浮盘上下顺利通过和密封效果，必须保证在环形间距最小处不卡阻过。在此基础上，初步选定三种施工方案，即更换加强圈所在壁板、浮盘整形以及分段式的密封胶带安装。方案一更换壁板需拆除储罐外保温、满搭脚手架，对该圈壁板进行整体更换，施工难度大，费用高；且解决的是局部壁板突起问题，但不能矫正储罐壁板向内外倾斜。方案二浮盘整形是通过对浮盘外边缘进行局部割除后，使浮盘能正常通过环形间距最小处，但因切除部分浮舱，浮盘的平衡性等无法通过定量计算进行核算，可能产生其他未知的影响。方案三是更换密封形式，该方案具有成本低、改动小的特点，但存在部分区域密封效果相对较差的问题。 3.1密封胶带方案设计 一次密封胶带囊整体式设计，采用整条1450mm宽胶带，长度约190m的密封包带，以保证不同间距圆滑过渡和密封效果； 3.2 方案试验 由于储罐环形间距分布大小不均匀，且位置不固定，给一次密封带来了较大的问题，根据现场测量的情况，通过绘制模拟图，将不同间距的环形空间采用不同颜色进行区分，分别为绿色（超宽）、蓝色（正常）、红色（偏窄）、黄色（过窄）进行标识，通过与厂家协调进行多次模拟实验，确定了四种类型的密封结构. 3.2.1环形间距小于70mm处，采用橡胶密封带包覆片状海绵的密封形式 此形式密封由宽片状海绵（宽1400mm）包覆窄片状海绵（宽1000mm），不安装固定板，再由橡胶密封带包覆后压入在环形间距内部。此形式密封具有良好的环形间距适应性。当环形间距小于70mm时，此片状海绵密封能挤压紧贴罐壁，保证密封。此形式密封没有固定板，极大的降低了卡阻情况的发生。当环形间距增大时，折叠的片状海绵会自行展开，以适应较大的环形间距。但位于较大环形间距处时，其密封的效果可能没有方形海绵优秀，因其对罐壁的挤压力较小，仅仅只能靠折叠应力展开抵在罐壁上；如果环形间距过大时可能会存在失效，不能抵到罐壁的现象。此段有两段，每段长度约为8米，此处与两侧密封衔接处可能存在油气泄漏的情况。 3.2.2环形间距在70-120mm之间处，采用方形海绵密封形式 对固定板进行改进，海绵采用软海绵。此处密封形式为常规囊式海绵密封形式，考虑到该处环形间距偏小，故对固定板进行的改进，