数量确定（精选7篇）
数量确定 篇1
0 引言
在非接触密封中,迷宫密封已成为应用最为广泛的密封方式之一。迷宫密封依靠密封间隙和其两侧的凹槽,通过介质在间隙内和在凹槽中的流动,达到能量之间的转化,最终使能量以热能消耗以达到流体速度减小进而实现密封[1,2,3,4]。在20世纪后期,计算机及相应流体力学软件的发展,使得人们可以借助计算机对迷宫密封进行大量的仿真研究。H.Stoff、D.L.Rhode与J.A.Demko[5,6,7]均对不可压缩的直通型迷宫密封[5,6,7]进行了数值研究。Sobolik等[8]则首次数值模拟了迷宫密封内的可压缩流场。在国内鲁周勋等[9]采用SIMPLEC等算法对直通型密封的轴对称可压缩流场进行了研究,得到了单个迷宫凹槽内流场的各个流动参数。
以往的研究都是基于传统理论流体力学建模,而这与实际不是相差太远,就是方程特别难解,如现在最广泛应用的N-S方程也没有几个精确解。而现在CFD仿真已经成熟,不少新的结论都源于此,商用数值模拟软件也越来越完善。其中FLUENT的应用在国内外最为广泛,在科研的各个领域发挥着巨大的作用。本文将基于FLUENT软件研究凹槽数量对迷宫密封的影响,以往的学者都是在给定密封结构长度下,来确定最佳的凹槽数或凹槽宽度,虽然在一定程度上满足了当时的工程需要,但是并没有把迷宫凹槽个数和泄漏量的关系表现出来。而本文则详细研究了确定凹槽形状下,使泄漏量最小的凹槽数量,和随着凹槽尺寸的等比变化,使泄漏量最小的凹槽数量的变化。
1 结构模型
1.1 物理模型的建立
建立如图1所示迷宫密封的模型,由于模型长度与迷宫凹槽个数有紧要的关系,故选取11组迷宫凹槽迷宫作为研究对象。凹槽个数分别为2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、40。凹槽的外形和尺寸、凹槽的间隔等参数都完全相同。
1.2 控制方程
实际情况中,气体在迷宫密封内做极复杂的湍流流动,因此选用黏性不可压缩流体动量守恒的运动方程———Navier-Stokes方程以及k-ε湍流模型进行数值模拟。
并由能量方程、质量方程、动量方程结合湍流流动模型方程可得到数值模拟的综合方程。可表达为
x方向动量表达方程为
y方向动量表达方程为
z方向动量表达方程为
采用标准k-ε湍流模型。
湍流动能表达式为:
选取标准壁面函数模型,湍流耗散率方程为:
湍流动能生成项为:
选取有效黏性系数为Ueff=U1+Ut,Ut=Cuρk2/ε,ρ为密度,v为速度,μ为动力黏度,t为时间,各常数C1、C2、Cu、σk、σε分别为1.44、1.92、0.09、1.0、1.3。
将所得结果和理论公式(8)得出的数据比较[5]。
2 模拟分析
2.1 网格划分与选用
在Fluent对流体模型进行分析中,对物理模型划分合理的网格,选择合适的网格类型及网格划分方法,设置适当的间隔数,是模拟成功重要的一步。通过CAD软件模拟密封结构,用Fluent前处理软件Gambit在整个计算域内进行网格划分。选用非结构网格中的三角形网格进行几何划分,划分网格尺寸为0.2,网格划分如图2所示。
2.2 边界条件
边界条件是FLUENT分析中很关键的一步,主要包括流动变量的边界情况和热变量的边界情况。选取压力入口作为边界条件,设置无滑移壁面(Wall)边界单元类型,驻点总压为3倍标准大气压(即303 975 Pa),静压力为1个标准大气压(101 325 Pa),驻点总温为300 K。
2.3 模拟计算
1)求解器设置。FLUENT软件提供了两种不同的仿真求解器:压力基求解器;密度基求解器。此次模拟的对象是密封气体流动的过程,将其看成是不可压缩的气体的流动规律,而且进出口压比较小,气体流动速度不大,因此,此次模型仿真过程选用FLUENT当中的压力基求解器。
2)基本参数设置。设定模型内流动气体为理想气体,仿真计算过程中不考虑重力对其的影响。外部环境气压看做是一个标准大气压,收敛精度设置为10-4,假设迷宫间隙壁面无相对滑移,不会渗透,按照绝热条件处理。
3 模拟结果及分析
通过网格划分及初始边界条件的设定,对模型进行仿真计算,且为保证精度要求,均设迭代步数为10 000步。最后各个模型均在精度要求内收敛。以下为迷宫密封内压力分部情况,如图3所示。
由图3对比,会发现随凹槽数的增加,进出口的压力差逐渐减小,而在6个凹槽后压差又有增加。从压力云图中也可以明显地看出,在6个凹槽时,形成的低压中心较多且负压更小,负压越小流动越迅速,能量的耗散也越多,气体的流动旋涡形成圆形负压圈。
湍流黏度图如图4所示,从湍流黏度云图中也可以很清楚地对比出,在6个齿时的湍流黏度值最大,这也正好与压力云图中的低压中心相呼应,这可以从能量角度来分析出:湍流黏度值越大,说明湍流越剧烈,气体流动形成的旋涡消耗的能量也越多,进而造成气体在随后的流动能量越小,即相应的流动速度变小,进而导致泄漏的变少。也证实了泄漏量的变化趋势。
由图3~图4的变化情况,可以看出不同数量的凹槽内湍流影响结果是:随着迷宫凹槽数量的增加,气体的泄漏量逐渐减小,但当达到6个时,出现极小值,随后又逐渐增大,限于篇幅,图中没有全部给出,具体见表1;实际随着凹槽数的增大,在10个凹槽时,出现第一个较大的峰值,随后又缓慢变小,最后逐渐趋于一个定值,而拐点则是在20个凹槽附附近,而且这个稳定值比前面有6个凹槽时的密封性更好。
根据“粗糙间隙”理论,由于该模型节流缝隙相对较小,因此将得到的结果与经验计算结果比对。
式中:G为密封气体的泄漏量;F为平均剪切力;h为迷宫密封间隙间的尺寸;Pn为标注大气压(即101 325 Pa);P0为3倍的标准大气压(即303 975 Pa);v0为初速度。
可算出仿真数值与理论计算数据,结果如表2所示。
通过表2和图5的泄漏量对比可以看出,粗糙间隙泄漏量比模拟计算的结果要小,因为各自的计算原理不同,Stodala计算公式是从伯努利方程推导出的,并把其流动过程设定为理想情况,假定没有气流穿越,且过程完全绝热。但它们的总体变化趋势却是一致的。说明本文仿真的过程与实际情况接近,模拟并分析的结论是符合实际情况的。由上述计算分析可推测,不同形状下的凹槽数量应该都存在这样类似的对应曲线,在实际运用中应该避免中间那种随着凹槽数的增加,泄漏量反而比较大的情况。从而使凹槽都发挥出应有的作用,防止为了增强密封性而盲目增加凹槽数量。
4 结论
1)采用计算机建模、计算,探研了不同凹槽个数下迷宫密封内部的气体流动情况,得出了其内部压力图和湍流黏度云图,且基本反映了它们的真实流动状态,得出迷宫凹槽内有负压圈,存在不同程度的气体旋涡。
2)通过理论分析和仿真模拟多种凹槽个数下的迷宫密封的密封性,并对比其泄漏量。得出随着矩形凹槽个数的递增,密封性先表现出越来越好,而后泄漏量又开始变大,最后缓慢减小并接近于一个稳定值;在矩形凹槽下,第一次出现极值点时对应的凹槽数为6个,最后泄漏量减小并趋于一个定值时的拐点所对应的凹槽数为20个。
3)不同形状下的凹槽数量都存在这样类似的对应曲线,在实际运用中应该避免中间那种随凹槽数的增加,泄漏量反而比较大的情况。从而使凹槽都发挥出应有的作用,不盲目地以增加凹槽个数来增强密封效果。
摘要：针对凹槽数量对往复式迷宫压缩机密封性能的影响,运用Fluent软件和经验公式对不同凹槽数量下的迷宫密封结构进行了压力和湍流黏度的对比分析。结果显示:确定迷宫凹槽下,随着凹槽个数的递增,密封性先表现出越来越好,而后泄漏量又开始变大,最后缓慢减小并接近于一个稳定值。证实凹槽数量对密封性是一个关键的因素,实际生产加工中不能盲目地增加其数量。
关键词：迷宫密封,凹槽数量,湍流黏度
参考文献
[1]塔鲁达纳夫斯基.非接触密封[M].李均卿,刁元康,译.北京:机械工业出版社,1986:162-184.
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[3]高其烈.压缩机世纪菁华续录(四)[J].压缩机技术,1998,151(5):29-48.
[4]吴磊,肖世猛,纪燕飞.气缸内迷宫密封流场特性研究[J].化工机械,2008,35(3):159-163.
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[8]RHODE D L,SOBOLIK S R.Simulation of Subsonic Flow Through a Generic Labyrinth Seal[J].Journal of Engineering for Gas Turbines and Power,1986,108(4):674-680.
[9]巴鹏,李旭,任希文,等.,迷宫密封内部结构尺寸变化对泄漏量的影响[J].润滑与密封,2011,36(3):101-104.
确定广义在产品数量的数学建模 篇2
一、基于“总投入=总产出”构建数学模型
大批大量多步骤生产的制造企业，通常月末会存在在产品。对于月末存在在产品的制造企业，其所归集的生产费用应由本期完工产品与月末在产品共同负担。完工产品成本与月末在产品成本之间存在如下勾稽关系：月初在产品成本+本月发生的生产费用=月末在产品成本+本月完工产品成本。
若把月初在产品成本和本月发生的生产费用视为本月总投入，则月末在产品成本和本月完工产品成本可视为本月总产出，满足“总投入=总产出”的关系。在成本核算中，无论采用什么方法，都满足“总投入=总产出”的关系。平行结转分步法下，虽然不计算各生产步骤半产品成本，但各生产步骤总投入(包括月初在产品成本和本月生产费用)与各生产步骤总产出(包括月末广义在产品成本和计入完工产品的“份额”)之间也必定存在对等关系。那么，各生产步骤生产总量及月末(初)在产品数量是否可利用“总投入=总产出”建立数学模型呢?
从总投入来看，各步骤本月总投入产品数量=上月末广义在产品结转数量+本步骤本月投入产品数量=本步骤月初在产品数量(不考虑完工程度)+以后步骤月初在产品耗用本步骤半成品数量+本步骤本月投入产品数量=本月初广义在产品数量+本步骤本月投入产品数量。
从总产出来看，各步骤本月总产出数量=本步骤本月已完工的半成品(最后步骤为产成品)数量+本步骤月末正在加工的在产品数量(不考虑完工程度)=最终产成品耗用本步骤半成品的数量+本步骤已经完工并转到以后各生产步骤的完工半成品+本步骤正在加工的在产品数量=最终产成品耗用本步骤半成品的数量+本步骤月末广义在产品的数量。
根据“总投入=总产出”的思路，本步骤月初广义在产品数量+本步骤本月投入产品数量=最终产成品耗用本步骤半成品的数量+本步骤月末广义在产品的数量。基于“总投入=总产出”的思路，我们可以构建确定广义在产品数量的数学模型如下：
其中：i、j表示生产产品需经过的生产步骤，n表示生产产品共需经过n个生产步骤，aj表示第j步骤月初狭义在产品数量，bi表示第i步骤本月投产数量，qi表示第i步骤月末广义在产品的数量，P表示完工产品数量，m ij表示第j步骤单位产品生产耗用第i步骤半成品数量。
二、数学模型的实例验证
多步骤生产根据生产加工的方式不同，可分为装配式多步骤生产和连续式多步骤生产。下面分别验证数学模型的正确性。
（一）装配式多步骤生产
装配式多步骤生产，是指在生产过程中，在原材料投入后，先在各步骤进行加工，生产出完工产品所需的各种零部件(或半成品)，然后再在组装车间将各步骤生产的零部件(或半成品)组装成产成品的多步骤生产。在装配式多步骤生产方式下，根据广义在产品的概念，确定广义在产品数量的公式(下面简称“概念公式”)为：某步骤广义在产品数量=本步骤狭义在产品数量+后面各步骤狭义在产品消耗本步骤半成品数量+本步骤库存半成品数量+后面各步骤库存半成品消耗本步骤半成品数量。确定广义在产品数量的数学模型为：qi=在使用数学模型计算广义在产品数量时要注意, 若第j步骤生产未耗用第i步骤半成品,
例1：长江公司生产甲产品。第一车间生产A半成品，第二车间生产B半成品，第三车间将第一车间交付的A半成品和第二车间交付的B半成品装配成甲产品。每件甲产品由一件A半成品和一件B半成品组成。第一步骤和第二步骤的月末在产品投料比例和完工率均为50%。第三步骤只有未装配的半成品，并无在产品。2×12年6月有关产量记录如表1所示(假定6月初第一车间和第二车间无库存半成品)：
单位：件
(1)根据概念公式，各步骤广义在产品数量计算如下：
第一车间广义在产品数量=第一车间狭义在产品数量+第一车间库存半成品数量+第三车间库存半成品消耗本步骤半成品数=220+70+(960-900)=350(件)
第二车间广义在产品数量=第二车间狭义在产品数量+第二车间库存半成品数量+第三车间库存半成品消耗本步骤半成品数=200+30+(1 000-900)=330(件)
(2) 利用数学模型, 即，各步骤广义在产品数量计算结果如下：
第一车间广义在产品数量=180+250+1 000-1 080=350(件)
第二车间广义在产品数量=150+210+1 050-1 080=330(件)
例2：长江公司生产甲产品。第一车间生产A半成品，第二车间生产B半成品，第三车间将第一车间交付的A半成品和第二车间交付的B半成品装配成甲产品。每件甲产品由2件A半成品和3件B半成品组成。第一车间和第二车间的月末在产品投料比例和完工率均为50%。第三车间只有未装配的半成品，并无在产品。2×12年6月有关产量记录如表2所示(假设6月初第一车间和第二车间无库存半成品)：
单位：件
(1)根据概念公式，各步骤广义在产品数量计算如下：
第一车间广义在产品数量=第一车间狭义在产品数量+第一车间库存半成品数量+第三车间库存半成品消耗本步骤半成品数=第二车间狭义在产品数量+第二车间库存半成品数量+第三车间库存半成品消耗本步骤半成品数=45+50+ (615-600) =110 (件)
第二车间广义在产品数量=52+80+(948-900)=180(件)
(2)利用数学模型，即各步骤广义在产品数量计算结果如下：
第一车间广义在产品数量=40+90+620-640=110(件)
第二车间广义在产品数量=50+140+950-960=180(件)
（二）连续式多步骤生产
连续式多步骤生产，是指在生产过程中，从原材料投入到产品完工需要经过若干连续加工步骤的多步骤生产。在连续式多步骤生产方式下，确定广义在产品数量的公式为：某步骤广义在产品数量=本步骤狭义在产品数量+后面各步骤狭义在产品消耗本步骤半成品数量+本步骤库存半成品数量+后面各步骤库存半成品消耗本步骤半成品数量;确定广义在产品数量的数学模型为:
1. 各步骤产品生产耗用前面步骤半成品数量比例为1∶1，即各步骤生产1件产品需耗用上一步骤1件半成品。若各步骤产品生产耗用前面步骤半成品数量比例为则该数学模型可简化为：
例3：长江公司生产C产品。第一车间生产A半成品，第二车间将A半成品加工为B半成品，第三车间将B半成品加工为C产品。每步骤消耗上一步骤半成品的比例为1∶1。各车间的月末在产品投料比例和完工率均为50%。2×12年6月有关产量记录如表3所示(假定6月初各车间无库存半成品)：
单位：件
(1)根据概念公式，各步骤广义在产品数量计算如下：
第一车间广义在产品数量=本步骤狭义在产品数量+后面各步骤狭义在产品消耗本步骤半成品数量+本步骤库存半成品数量+后面各步骤库存半成品消耗本步骤半成品数量=20+40+50+(500-480)+(540-520)=150(件)
第二车间广义在产品数量=40+50+(540-520)=110(件)
第三车间广义在产品数量=50(件)
(2)利用数学模型，即各步骤广义在产品数量计算结果如下：
第一车间广义在产品数量=120+100+160+400-630=150(件)
第二车间广义在产品数量=100+160+480-630=110(件)
第三车间广义在产品数量=160+520-630=50(件)
2. 各步骤产品生产耗用前面步骤半成品数量比例大于1∶1，即各步骤生产1件产品需耗用上一步骤半成品数量不止1件。若各步骤产品生产耗用前面步骤半成品数量比例大于1∶1，使用数学模型计算广义在产品数量时，要根据实际耗用情况确定m ij的值。
例4：长江公司生产C产品。第一车间生产A半成品，第二车间将A半成品加工为B半成品，第三车间将B半成品加工为C产品。假设每生产1个B半成品需消耗2个A半成品，每生产一个C产品需消耗3个B半成品。各生产车间的月末在产品投料比例和完工率均为50%。2×12年6月有关产量记录如表4所示(假定6月初各车间无库存半成品)：
单位：件
(1)根据概念公式，各步骤广义在产品数量计算如下：
第一车间广义在产品数量=本步骤狭义在产品数量+后面各步骤狭义在产品消耗本步骤半成品数量+本步骤库存半成品数量+后面各步骤库存半成品消耗本步骤半成品数量=20+30×2+17×3×2+(500-240×2)+(245×2-75×3×2)=242(件)
第二车间广义在产品数量=30+17×3+(245-75×3)=101(件)
第三车间广义在产品数量=17(件)
(2)根据题意可知，第二车间每生产1件产品需消耗2件A半成品，即m12=2;第三车间每生产1件产品需消耗3件B半成品，可推出第三车间每生产1件产品需耗用6件A半成品，利用数学模型, 即当j=i时, 各步骤广义在产品数量计算结果如下:
第一车间广义在产品数量=120+35×2+12×6+400-70×6=242(件)
第二车间广义在产品数量=35+12×3+240-70×3=101(件)
第三车间广义在产品数量=12+75-70=17(件)
3. 不止一个步骤产品生产耗用前面步骤半成品，即在生产过程中后面有多个步骤耗用前面步骤半成品，如某企业多步骤生产中除第2步骤耗用了第1步骤半成品外，第3步骤也耗用了第1步骤半成品的情况。
例5：长江公司生产C产品。第一车间生产A半成品，第二车间将A半成品加工为B半成品，第三车间将B半成品加工为C产品。假设每生产1个B半成品需消耗2个A半成品，每生产一个C产品需再消耗1个A半成品和2个B半成品。生产各车间的月末在产品投料比例和完工率均为50%。2×12年6月有关产量记录如表5所示(假定6月份初各车间无库存半成品)：
单位：件
(1)根据概念公式，各步骤广义在产品数量计算如下：
第一车间广义在产品数量=本步骤狭义在产品数量+后面各步骤狭义在产品消耗本步骤半成品数量+本步骤库存半成品数量+后面各步骤库存半成品消耗本步骤半成品数量=20+38×2+31×(2×2+1)+(500-200×2-95)+(210-95×2)×2=296(件)
第二车间广义在产品数量=38+31×2+(210-95×2)=120(件)
第三车间广义在产品数量=31(件)
(2)根据题意可知，第二车间每投产1件产品需消耗2件A半成品，即m12=2;第三车间每生产1件产品需消耗1件A半成品和2件B半成品，故第三车间每生产1件产品需耗用5件A半成品, 利用数学模型, 即各步骤广义在产品数量计算结果如下:
第一车间广义在产品数量=120+48×2+56×5+400-120×5=296(件)
第二车间广义在产品数量=48+56×2+200-120×2=120(件)
第三车间广义在产品数量=56+95-120=31(件)
三、结论
通过计算验证，无论是装配式多步骤生产还是连续式多步骤生产，应用数学模型与使用概念公式计算结果都是相同的，验证了该模型的正确性。在上述例题的计算过程中，我们还会发现，使用数学模型计算广义在产品数量，思路清楚，而且情况越复杂(如不止一个步骤耗用前面步骤半成品时)，计算越快捷，越能体现出数学模型计算的优势。
参考文献
[1].李震.平行结转分步法下广义在产品约当产量的确定.财会月刊, 2012;13
窃电数量无法确定时的盗窃罪认定 篇3
2008年8月5日, 某供电公司在对辖区内用电户进行用电检查时, 发现戴某开办的加工厂采用挂外线的方法, 使一台自有设备绕越计量装置, 从主线路直接用电, 属窃电行为。由于窃电时间无法确定, 供电公司按照《供电营业规则》第一百零三条之规定, 并结合该台设备功率, 计算出其窃电总能量9 720 k Wh, 折合电费总计6 638.76元。因数额较大, 供电公司随即将戴某的窃电行为向公安机关进行了举报。
2 适用法律的意见分歧
关于戴某的行为是否构成盗窃罪, 存在两种截然不同的意见:第一种意见认为戴某构成盗窃罪。理由为:根据《最高人民法院关于审理盗窃案件具体应用法律若干问题解释》 (以下简称《盗窃案件解释》) 第一条规定:“…… (三) 盗窃的公私财物, 包括电力、煤气、天然气等。”可知盗窃罪的犯罪对象包括电力。根据《供电营业规则》第一百零三条规定:“在供电企业的供电设施上, 擅自接线用电的, 所窃电量按私接设备额定容量乘以实际使用时间计算确定;窃电时间无法查明时, 窃电日数至少以一百八十天计算, 每日窃电时间:电力用户按12小时计算;照明用户按6小时计算。”由此计算出戴某窃电能量9 720 k Wh, 电费计6 638.76元。此窃电能量是按照电力管理部门的行政规定计算出来的犯罪数额, 具有法律效力。《盗窃案件解释》第三条规定了个人盗窃公私财物数额巨大的标准为价值人民币5 000~20 000元以上。故戴某以非法占有为目的, 采用非法手段, 盗取国家电能量9 720 k Wh, 价值人民币6 638.76元, 属数额巨大, 应构成盗窃罪。
而戴某的辩护律师却持有截然不同的意见:戴某的行为不构成盗窃罪。理由为:首先, 戴某窃电行为自当年7月9日开始, 共计27天, 按《供电营业规则》以180天计算窃电时间不合理;其次, 设备工作时间以每日12 h计算, 这与实际并不相符。根据有利于被告人原则和疑罪从无原则, 应判决戴某无罪。
3 笔者意见及评析
笔者对该案件进行了客观的研究解读, 认为戴某的行为不构成犯罪, 具体理由为:
(1) 证据客观性的应然。持戴某构成犯罪论者是将《供电营业规则》第一百零三条作为确定盗窃数额的依据, 违背了证据客观性原则。证据的客观性, 是指证据事实必须是伴随着案件的发生、发展的过程而遗留下来的, 不以人们的主观意志为转移而存在的事实。
本案中, 关于犯罪数额的计算不符合证据客观性原则。首先, 推定事实无法客观反映真相。《供电营业规则》第一百零三条关于12 h和180日的计算是对于窃电时间的推定, 是根据某一事实的存在而作出的与之相关的另一事实存在 (或不存在) 的假定, 无法反映事实真相。其次, 推定的事实不具有可靠性。可靠性要求反映的事实是唯一的, 本案中, 9 720 k Wh的窃电能量是在不能确定实际窃电能量的情况下, 按行政规定推算出来的结果, 具有不确定性, 其结果是不可靠的。
(2) 疑罪从无原则的使然。《中华人民共和国刑事诉讼法释义》第一百六十二条规定:“…… (三) 证据不足, 不能认定被告人有罪的, 应当作出证据不足、指控的犯罪不能成立的无罪判决。”此条款规定了疑罪从无原则, 疑罪从无原则又称“有利被告原则”, 即既不能证明被告人有罪又不能证明被告人无罪的情况下, 应推定被告人无罪。
本案中, 认定戴某盗窃9 720 k Wh电能量虽然具有行政法律依据, 但用这种推算方法获取的数额, 显然不符合刑事证据的客观真实性要求, 无法达到刑事案件所要求的证据确实充分的证据标准。根据疑罪从无原则, 应认定戴某无罪。
(3) 承担行政责任与民事责任的必然。《中华人民共和国电力法》第七十一条规定:“盗窃电能的, 由电力管理部门责令停止违法行为, 追缴电费并处应交电费五倍以下的罚款;构成犯罪的, 依照刑法第一百五十一条或者第一百五十二条的规定追究刑事责任。”
本案中, 在双方签订的《供用电合同》中规定窃电行为发生时直接适用《供电营业规则》相关条文处理的前提下, 《供电营业规则》第一百零三条始发生效力, 并结合《供电营业规则》第一百零二条之规定, 戴某不但要补交6 638.76元的电费, 而且还要承担补交电费三倍的违约使用电费。
数量确定 篇4
但目前国内市场上室内环境检测机构良莠不齐, 其中有一些是没有经过国家质检部门认证的非正规单位。这些机构大多采用便携式甲醛监测仪, 其出具的数据与正规实验室采用的分光光度法检测出的正规数据相比有一定的出入, 并且如果在检测过程中采样的位置、数量的确定不规范的话, 不仅对检测结果影响大, 而且对于按照检测点数付费的居民来讲更加不公平。所以, 本文通过对室内环境检测采样点位置与数量确定的影响因素的研究提出一些自己的看法。
1. 甲醛浓度的分布。
根据甲醛污染及其部分特性的研究试验可知甲醛污染的分布及污染源之间的相互影响:此次试验是在一有固定污染源的封闭房间里、通过对一门窗全部关闭的办公室的不同位置三点 (门1点、污染源2点、窗3点) 一天内不同时间浓度的检测, 来确定在有固定污染源的封闭房间里室内甲醛浓度的分布情况以及相互影响状况;在此次试验中, 位于室内的两个人造板办公桌为室内污染源。在上午时1点浓度最高, 这是因为1点位于墙角, 室内很少通风, 污染物在1点形成了浓度积累;3点位于窗口, 虽然室内甲醛不断向此扩散也造成了一定积累, 但渗风对其室内甲醛浓度产生了一定影响 (第二天风速较小, 渗风影响微弱) , 致使其点浓度低于1点;2点为室内空气中甲醛的散发源, 在一天晚上和当天的上午没有阳光直射桌面, 在上午的测量中, 其点温度相对较低, 甲醛散发量较小, 而前一天其点形成的高浓度不断向低浓度扩散, 由于三个试验点有微小的误差, 使得空气密度有微小差别, 也导致气体两侧运动带走污染物, 因此其点室内空气中甲醛浓度相对较低。
在下午太阳直射桌面, 导致桌面温度上升, 增加了甲醛的释放量, 而且空气流通慢, 短时间内不易扩散。因此, 在2点形成了较高的浓度, 而1、3两点还没有受到影响。同时1、3两点在前一天和上午形成的较高浓度, 由于浓度差的存在而向低浓度缓慢扩散, 导致浓度有所降低。在位于污染源的2点, 由于其点存在着气、固两相平衡, 在气象污染物被带走的同时, 固相污染源会向气象传递污染物以保持一定平衡;同时, 由于污染源处浓度较其周围稍高, 易形成涡流, 从而污染物不易散去。因此, 全天浓度变化1、3两点浓度差大于2点。
2. 住户的装修情况。
装修年限较长的、室内污染相对较低, 采样点数量可相应少些;装修年限在一年以内且为豪华装修的住户, 采样点数量应相应增加;装修年限在一年以内但采用普通装修、且住户在装修时十分注意材料的选用的, 因为室内污染物浓度在较低水平, 采样点数量可相应少些。对新装修家居、办公室中空气检测, 若简单地按照《室内空气质量标准》GB/T18883—2001[1]附录A对采样点数量的原则要求:小于50 m2的房间应设1~3个点、50 m2~100 m2设3~5个点、100 m2以上的至少设5个点, 这样布点会有半数以上的房主觉得检测费用偏高, 因对新装修家居、办公室中空气检测, 大多属于服务性检测工作, 客户的需求各不相同。所以现场根据被监测对象的具体需求及室内面积大小、家具和饰品的密集度、房间的用途 (办公、居住) 等现场情况确定采样点数。
全装修住宅工程的室内环境质量验收, 应在工程竣工至少7日后或在工程交付使用前进行;环境污染物浓度现场点应距内墙面不小于0.5 m、距楼地面高度0.8 m~1.5 m。检测点应均匀分布、避免在通风和通风口;首先以样板房进行检测, 在检测合格的情况下, 抽查同批全装修住宅 (套) 数量的2.5%;室内环境中游离甲醛、苯、氨、总挥发性有机物 (TVOC) 浓度检测时, 对采用集中空调的全装修住宅工程, 应在空调正常运转的条件下进行;对采用自然通风的民用住宅全装修工程, 检测应在对外门窗关闭一小时后进行;室内环境中氨浓度检测时, 对采用集中空调的全装修住宅工程, 应在空调正常运转的条件下进行;对采用自然通风的民用全装修住宅工程, 应在房间的对外门窗关闭24小时后进行;布点应考虑现场的平面布局和立体布局, 高层建筑物的立体布点应有上、中、下三个监测平面, 并分别在三个平面上布点;确定采样时可用交叉点、斜线布点或梅花样布点的方法;全装修住宅检验时应覆盖受检住宅不同功能的自然间 (如卧室、起居室、卫生间、储藏等) ;采样时应准确记录采样现场的温度和大气压。
3. 其他影响因素。
(1) 门窗关闭情况:采样前关闭门窗24 h, 并且包括了污染最为严重的时段, 且在关闭门窗过程中, 室内橱柜也应该打开。 (2) 房间面积:在实际的检测过程中, 一般一个能够封闭的空间需要设计一个检测点, 一般厨房、卫生间不设检测点, 仅建议检测时将厨房门和卫生间门打开, 将它们的面积计入与之相连的房间或客厅面积。具体到某套房间:两室一厅的住房设3个检测点、即两个房间和客厅各设1个检测点;三室一厅的住房设4个检测点, 即三个房间和客厅各设1个检测点;三室两厅、跃层等其他情况根据“一个能封闭的空间设一个点”的原理, 具体情况具体分析决定。
数量确定 篇5
1 室外消火栓数量的确定
《高规》第7.3.6规定:“室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定,每个消火栓的用水量应为10 L/s～15 L/s”,但是《高规》的《条文说明》是这样解释:“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量,其中包括室内、室外两部分”,笔者认为《条文说明》的解释超越了《高规》的规定。室外消火栓是室外消防用水取水口,理应按室外管网来考虑。因为,室外管网供水流量一旦确定,即使设置再多的室外消火栓,其所能取到的水量总和也就是室外管供水总量。当设计把室外消防用水储存在室内消防水池时,室外管网一般就按室外消防用水量来确定,因此室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定,但是《高规》第7.4.5.3规定“水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点,距室外消火栓或消防水池的距离宜为1 540 m”。从这个规定可以看出,水泵接合器的1 540 m范围内在一般情况下要设置室外消火栓。因此,在工程设计中,在布置水泵接合器时,要考虑其相对集中,以利于与经计算的室外消火栓数量对应,一旦设计中有较多的室内消防系统需要较多水泵接合器,且分散布置时,则需要适当增设“额外”的室外消火栓。
2 水泵接合器数量的确定
水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时,供消防车从室外消火栓取水,通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网,供灭火使用。
《高规》7.4.5.1规定:“消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定,每个水泵接合器的流量应按10 L/s～15 L/s计算。”这里指明水泵接合器的数量是按室内消防用水量经计算确定。笔者认为这一点不好照搬,我们从水泵接合器用途不难知道,水泵接合器是消防车从室外消火栓取水来增补室内消防用水不足的接口。如果室外消防用水量远远小于室内消防用水量时,水泵接合器设那么多是没有意义的。
3 消防水池容积的确定
消防水池是储存消防灭火用水的构筑物,容积的确定关系着灭火的安全性。《高规》7.3.2规定:“市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量;市政给水管道为枝状或只有一条进水管(二类居住建筑除外),只要符合上述条件之一时均应设置消防水池。”《高规》7.3.3对水池的容积做了规定:“当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求;当室外给水管网不能保证室外消防用水时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。”
所以笔者认为既要保证消防安全,又要降低工程造价及管理方便,首先要加强自来水公司的责任度,保证城市环状供水的安全可靠性,其次适当加大高层建筑的进水管,使得进水管在保证高层建筑室外消防用水量的同时能够在火灾时补充消防水池的水量。这样经计算可以适当减少消防水池的容积,达到经济合理。同时笔者建议邻近高层建筑共用消防水池,对这一点希望有关市政部门能够牵头,对共用水池进行合理地管理,这也需要有关部门进行合理公正的规划控制。
中国香港在这一点上值得我们学习,中国香港建的消防水池就很小,相当于一个水泵吸水井,容量一般不超过50 t,它们只保证初期火灾的用水量,中期、后期火灾的用水量直接靠市政管道的供给,大厦本身只提供提升设备及市政管道的接口,在高层建筑林立的中国香港就可节约很多的建筑面积供各种用途使用,我们应向这一方面学习与借鉴。
4 消防给水系统的形式
对高层建筑消火栓给水系统形式的选择,首先我们应保证系统的安全可靠性,其次我们应尽量选用经济合理的供水形式。
1)按服务范围分:独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统。笔者建议尽量采用区域集中的消防给水系统。就如上述所讲:邻近高层建筑共用消防水池,但这往往得不到推广。主要原因是各开发商不能协调好,这就要求有关部门能够牵头,共同解决管理及费用的问题,使几方面都能够接受。
2)按高度来分:分区给水和不分区给水。
当消火栓栓口的静水压力不大于0.80 MPa时,采用不分区给水形式;当消火栓栓口的静水压力大于0.80 MPa时,采用分区给水形式。分区供水方式又包括:并联分区供水方式;串联分区供水方式;减压阀分区供水方式。
并联分区供水方式:各个分区互不干扰,自成体系,对系统更加安全可靠,但造价高,维护管理较困难。串联分区供水方式:各区水泵压力相近或相同,不需高压泵,高压管;但水泵分散,管理困难,同样造价高。
减压阀供水方式:系统简单,造价低,管理方便,笔者建议尽量采用此种供水方式。此种方式可以保证经济、安全的要求,维护管理方便,但对减压阀的要求较高,应采用可调式减压阀,设定阀后压力并保持恒定。只要一套水泵,一套水泵接合器,一座水箱,一套电控设备,造价大大降低。
参考文献
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数量确定 篇6
供应商的选择是企业供应链管理中一个非常重要的内容,企业的供应商选择问题,应包括两个方面内容,一是选择什么样的供应商,二是选择多少个供应商。对于前者,目前已经有很多文献进行了研究,但是对于后者,一直没有被受到应有的重视。从目前的研究来看,很多文献都认为企业应该尽量减少企业的供应商数量,因为这可为企业节省管理成本,因此很多方法都被用来帮助企业寻找最优的或最适合的供应商[1,2,3,4,5,6,7]。但是这些研究中,所考虑的仅是企业的管理成本,而忽视了企业所面临的各种潜在的供应风险[8]。因此企业在选择供应商时,还必须考虑选择该供应商所面临的风险性大小,并以包含管理成本和潜在的期望损失为目标进行供应商的选择。
一般来说,一个企业拥有多个供应商的优越性,就在于若其某供应商的供货出现故障时(即不能提供企业所需时),那么其他供应商就可比较容易的填补由此引起的供货缺口。显然,供应商数量越多,企业所需面临的这类供应风险就越小。但是,企业为了协调管理这些供应商,需负担相应的管理成本,且需要协调的供应商越多,此类成本也越大。因此当企业在对供应商数量进行决策时,就必须在其面临的风险和成本之间综合考虑并取得平衡。
2 问题的分析
对于企业所面临的供应风险,将其合理的分为两类进行考虑。首先,考虑在整个决策环境中,存在有一类“共同风险事件”,该类事件的发生,将会同时影响该企业所有供应商的正常供货,即企业所有的供应商都将不能按时为该企业提供产品,且假设此类事件发生的概率为Pa,Pa∈(0,1)(即这里不考虑必然发生或必然不发生的事件,下同)。
其次,还需要考虑单个供应商出现供应问题的概率,定义单个供应商出现问题的风险事件为“单独风险事件”,即这些单独事件的发生,会导致企业某特定的供应商出现供货问题。对于供应商i,定义其发生此类单独风险事件的概率为Ri,且Ri∈(0,1)。
同时假设对于任意不同的Ri和Rj(i≠j),两者是相互独立的,同时,也进一步合理假设“共同风险事件”和“单独风险事件”之间,也均是互相独立的事件。
为便于分析问题,定义企业选择n(n≥1)个供应商时,面临的供应风险概率为Pn(D),企业管理n个供应商的管理成本为C(n),显然C(n)是一个单调递增函数,当发生共同风险事件导致所有供应商都不能正常供货时,企业的损失为L,企业的总期望风险成本为TL(n)。
则企业共有n个供应商时的供应风险概率Pn(D)应为:
由于Ri∈(0,1), i=1,2,…,n,因此从式(1)可知,企业的供应商数量越多,其面临的供应风险,比拥有较少数量的供应商时要小。例如企业有两个供应商时,那么企业的供应风险为:
那么,与企业仅有一个供应商的情况相比:
考虑到Pa∈(0,1),R2∈(0,1),那么显然有:
这就证明当企业拥有两个供应商时,其面临的供应风险相对仅拥有一个供应商时要小,同理还可证明,拥有的供应商越多,企业所面临的供应风险就会越小。但是,供应商数量越多,为了协调各供应商的运作,那么企业的管理成本等费用也会更高,这不符合企业追求效益的原则。因此,企业必须综合考虑成本控制和风险控制,确定最佳的供应商数量。
根据前面定义,可知:
因此,如果对于企业而言,选择多于一个的n个供应商会比仅选择一个供应商更优,那么就必然应有:TL(n)<TL(1),即需要满足以下约束条件:
亦即:
式(6)左边是一个与概率无关的项,若损失成本L及供应商管理费用函数C(n)都已知,则该项的值是可事先得到的。因此只要式(6)被满足,那么企业就应选择多个供应商。
从式(6)还可以看出,公式右方的计算值随着概率Pa的增加而减小,那么此时选择n个供应商会优于一个供应商的情形将会更加困难,但是这是合理的,因为如果Pa增大,即发生“共同风险事件”的可能性将会增大,那么此时选择多个供应商的优越性就会降低,可以想象,如果Pa=100%,即“共同风险事件”必然会发生,那么无论企业选择了多少个供应商,最终结果都是一样,而且还会增加企业的管理成本。
另外,Pa对最优供应商数量还有一个影响方面也必须注意,因为在实际中,合理的Pa一般都是比较小的,因此即使当Pa发生变化时,它对上式右边计算项的影响也是比较小的,例如,当Pa值由0.01变化至0.06时,尽管其变化率达到了500%,但是这对式(6)右边计算项的影响仅有5%. 这说明如果影响所有供应商的“共同风险事件”的发生概率很小,那即使它发生很大幅度的变化,但是对于企业来说,相应改变企业的供应商数量的收益也是很小的,甚至会“入不敷出”,因此可以确定Pa并不是影响最优供应商数量的主要因素。
另外,对于由于“共同风险事件”发生而会导致的巨大损失L,其在选择供应商的决策中作用就非常明显:如果损失L非常大,那么式(6)左边的计算值就会比较小,这也就意味着必须选择更多的供应商,才会更符合企业的利益。
相对而言,“单独风险事件”的发生概率R的影响就是比较复杂。为了便于分析,假设企业所有的供应商,单独发生故障的可能性都是相同的,即R1=R2=…=Rn=R,那么式(6)可简写为:
则当概率R满足
3 供应商数量的确定方法
上述分析阐明了选择多个供应商与选择单独供应商的风险比较,证明了在一般情形下,企业选择多个供应商,会优于选择单个供应商。下面将基于存在的供应风险情况和企业成本控制的需要,进一步分析确定最优的供应商数量。
首先需要分析当n个供应商的情形优于n-1个供应商的情形,即:
不失一般性,假设多出的一个供应商为第n个供应商,对式(8)简化后,可知道,若n个供应商的情形优于n-1个供应商,需要满足的条件是:
为便于分析计算,这里对管理成本函数C(n),采用线性函数形式来表示,即C(n)=a+bn,其中a为固定管理费用,b为可变管理费用,同样假设R1=R2=…=Rn=R,则式(9)可以就可化为:
基于式(10),可以得到:
根据式(11),就可以得到企业最优供应商数量的计算公式:
其中,
由此,在给定了各项风险概率值以及单位供应商管理成本的情况下,企业可以根据(12),来计算确定能最小化企业的供应风险和相应管理成本的最优供应商数量。
4 算例分析
下面使用算例来进行进一步的分析和验证前面分析所得的确定企业最优供应商数量的计算公式(12)。为便于讨论问题,首先给定具体参数值如下:L=500,b=10,Pa=0.01,R=0.05。其中,企业总体损失L和供应商的单位管理成本b的单位保持一致,如千元,万元即可。另外,在下面的因素分析中,当假设某一个参数发生变动时,此时隐含的假设是其他所有的参数,都保持不变。
4.1 L对最优供应商数量的影响
图1是企业的最优供应商数量随L变动的情况。从图中可看到,最优供应商数量n随全体故障损失L的变化往往比较平滑,例如,当R=0.05时,L从800升至4000时,最优供应商数量保持为n=2不变,类似情形也发生在R=0.15和R=0.25时。从图中还可发现,同样情况下,当R越大,最优供应商数量也越大,这与实际情况相符,因为个体风险概率R越大,那么增加供应商数量带来的收益也会越大,且此时相对较小的L变化,也会让n增大,在图中可以看到,R越大,则保持n不变的L区间越小。
4.2 b对最优供应商数量n的影响
图2显示的是逐渐增大运营商的可变管理费用b时,企业的最优供应商数量n的变化情况。它清楚的描绘了n伴随b的增加而减小的情况。同样的,当R越大时,增加供应商数量n而给企业带来的收益也更大,因此此时对于同样大小的b,最优供应商数量n的值也一般会相对R较小时要大。在图中就可清楚的看到,在同样的b值情况下,R=0.25时的最优供应商数量n,始终比R=0.05时的n要大。
4.3 Pa对最优供应商数量n的影响
之前分析最优供应商数量n一般不会随着Pa的增大而发生显著的变化,这也正是人们所期望的,因为Pa代表的是所有供应商出现故障的可能性。如图3所示,则恰好证明了前面所阐述的这种情况,即当Pa发生变动时,最优供应商数量n的变化是非常平滑的,不会随着Pa的增大而发生急剧变化,例如,当R=0.05时,Pa从0.01增大至0.5时,尽管其值增大了50倍,但是n仍然保持为2。因此这也可以说明,n对Pa的敏感度非常低。
4.4 R对最优供应商数量n的影响
最后来分析个体“单独风险事件”概率R对最优供应商数量n的影响。从图4可以发现,R对n的影响非常明显可以说是讨论的几种因素中影响效果最大的,即当R增大时,n也会伴随着增大,而且增大的幅度越来越大。这就说明,n对“单独风险事件”概率R的敏感度很高。这种情况有说明,在对供应商进行选择和评价时,必须要非常注意考察供应商不能正常交货的风险性。
5 结论
企业进行供应商选择时,首先就必须确定选择的供应商数量。本文从综合控制企业的供应风险和成本的角度出发,将企影响供应商正常供货的风险事件分为“共同风险事件”和“单独风险事件”两类,在考虑企业由于所有供应商不能正常供货而导致的损失、企业的供应商管理成本和各类风险事件发生概率的基础上,使用决策分析方法确定企业最优供应商的数量,最后给出了计算最有供应商数量的计算公式。
摘要：在考虑控制企业供应风险及成本的前提下,提出一种能有效确定企业最佳供应商数量的风险分析方法。两种风险事件的发生概率、由此而带来的经济损失,以及企业管理其多个供应商的管理成本都得到了综合考虑,得到了一个企业最优供应商数量的计算公式,使用算例对其进行了验证,并分析了各种影响因素对最优供应商数量的影响情况。
关键词：风险管理,供应商数量,风险控制,风险概率
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数量确定 篇7
一、电铲的选型及数量确定
电铲的选型:查资料可知, 10M t/a以下的大型露天矿选用斗容8～14m3的电铲, 由于目前国内已具备生产标准斗容12m3的电铲能力, 所以首选WK—12m3的电铲, 为验证WK-12m3电铲的年生产能力是否适合10M t/a的露天矿, 采用以下两种方法进行计算比较。
1.第一种方法:按理论公式计算
挖掘机的实际生产能力理论公式为:
Qa=3600 B.@.Kw.Ky.T.@.V/Td
式中:Qa-单斗铲年生产能力, m3/a;
B-单斗铲的日工作天数, 采煤330天;
@-单斗铲年出动率, 采煤:80%
Td-单斗铲每斗循环时间28s
Kw-单斗铲挖掘系数, Kw=Km/Ks;
式中:Km-单斗铲满斗系数0.90;
Ks-物料在勺斗内的松散系数1.30。
根据以上公式计算:
根据露天矿达产时采煤总量为10M t/a, 比重为1.28 t/m3, 拟选一台液压反铲选采, 资料查得液压反铲的月产量为7×103m3, 如本设计按采煤期11个月计算得液压反铲采煤量为7×103×11=7.7×104m3由此可得WK-12m3的年采煤量=采煤总量-液压反铲采煤量即:781.25×104-7.7×104
=7735500m3, 所需电铲台数为:7735500/3.64×106=2.12台, 取3台
2.第二种方法:按电铲有效作业时间及能力计算
由资料查得:采煤WK-12型挖掘机有效作业时间表
采煤WK-12型挖掘机能力计算表
查表计算得:8.31×4=33.24m3, 3600/202=17.82车17.82～33.24=592.34, 592.34×4150=2.45×106Mm3所以一台电铲年产量为2.45×106m3;电铲台数为:78125×104/2.45×106=3.19台;取3台
通过以上两种计算方法可以得出WK-12m3的电铲采煤选3台是可取的。
二、自卸卡车的选型及数量确定
自卸卡车的选型与单斗铲斗容的配合, 查资料和各矿的采煤经验得:斗容8～14m3的电铲, 用于配68～108 t的自卸卡车适用于10M t/a以下的大型露天矿, 根据优先选用国内产品的原则和国内产品的情况看, 可配91 t和108 t两种自卸车。
查表计算:3800×60/18.09=12603.65次, 12603.65×57=71.84×104
3800×60/18.62=12244.90次, 1244.90～79=96.73×104
108 t台数:781.25×104/96.73×104=8.08, 取8台
91 t台数:781.25×104/71.84×104=10.87, 取11台