选择计算(精选12篇)
选择计算 篇1
高考实行“3+综合”以后, 对于化学计算的要求有所降低, 完整的压轴式的计算题漫漫地淡化, 代替它的是一些计算型的选择题和填空题。但由于现在的选择题特别是计算型选择题, 题目文字较多, 涉及的化学物质及化学反应也多, 不少学生在解题时很难在短时间内找到较好的方法, 往往既花费了大量的时间和精力, 又不一定能得到正确的答案。计算型选择题是考查应试者思维敏捷性的好题型, 在高考和竞赛中经常出现, 解答计算型选择题固然需要悟性, 但更主要是靠平时对解题方法的积累和归纳。
一、终态分析法
【例1】 (2002年, .广东) 将40mL1.5mol/L的CuSO4溶液与30mL3mol/L的NaOH溶液混合, 生成浅蓝色的沉淀, 假设溶液中c (Cu2+) 或c (OH-) 都变得很小可忽略, 则生成的沉淀可表示为 ( ) 。
A.Cu (OH) 2 B.CuSO4·Cu (OH) 2
C.CuSO4·2Cu (OH) 2 D.CuSO4·3Cu (OH) 2
解析:由于钠离子不会沉淀, 可知最终得到的是0.045molNa2SO4和浅蓝色的沉淀, 浅蓝色的沉淀中, n (Cu2+) =0.06mol, n (OH-) =0.09mol, n (SO
n (CuSO4) ∶n[Cu (OH) 2]=0.015mol∶0.045mol
=1∶3
答案:D
二、平均摩尔电子质量法
【例2】 由两种金属组成的合金50g与标准状况下22.4LCl2恰好完全反应, 则合金的组成可能是 ( ) 。
A.Na Fe B.Mg Al C.Zn K D.Ca Cu
解析:摩尔电子质量是指失去1mol电子时所需金属的质量, 用数学式表达如下:
根据以上两种方法计算金属的摩尔电子质量和混合物的 (平均) 摩尔电子质量。
Na、Fe、Mg、Al、Zn、K、Ca、Cu与Cl2反应时的摩尔电子质量分别为23g/mol、18.7g/mol、12g/mol、9g/mol、32.5g/mol、39g/mol、20g/mol、32g/mol。题中混合物的 (平均) 摩尔电子质量为:50g/2mol=25g/mol。
答案:D
三、关系式法
【例3】 在氧气中灼烧0.44g硫和铁组成的化合物, 使其中的硫全部转化为二氧化硫, 把这些二氧化硫全部氧化并转变为硫酸, 这些硫酸可用20mL0.50mol/L的氢氧化钠溶液完全中和, 则原化合物中硫的质量分数为 ( ) 。
A.18% B.46% C.53% D.36%
解析:此题涉及的化合物及化学反应都较多, 若按一般方法, 需要按方程式通过多步计算, 这样就需要花费很多时间, 而根据题意可以建立如下关系式:
S~Na2SO4~2NaOH
则有:m (S) =0.020L×0.50mol/L÷2×32g/mol
解题得:m (S) =0.16g
于是w (S) =36.40%
答案:D
四、化学式巧变法
【例4】 有由环己醇 (C6H12O) 、丙酮 (C3H6O) 和戊醛 (C5H10O) 组成的混合物共2.00g, 完全燃烧后所得气体通过盛有的干燥管, 干燥管增重1.998g, 原混合物的平均相对分子质量为 ( ) 。
A.74.75 B.86.00 C.71.43 D.81.33
解析:用常规方法很难解出此题, 但将上述三种有机物分子式稍作变形, 即可快速解出。由题意知m (H2O) =1.998g, 即n (H2O) =0.111mol。混合物中的物质的分子式可变形为: (CH2) 6O、 (CH2) 3O、 (CH2) 5O, 此混合物可看作由CH2和O两部分组成, 设混合物总物质的量为n, 则n (O) =n。
由H守恒可知:
n (CH2) =0.111mol
因两部分的总质量为2.00g, 则有:
0.111mol×14g/mol+16n=2.00g
即n=0.28mol
答案:C
五、反应特征法
【例5】 在一个容积为6L的密闭容器中放入3LX (g) 和2LY (g) , 在一定条件下发生反应:4X (g) +3Y (g) =2Q (g) +nR (g) , 达到平衡后容器内温度不变, 混合气体的压强比原来增加5%, X的浓度减少1/3, 则反应式中n的值是 ( ) 。
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:本题可以采用一般的常规方法进行解答, 但步骤烦琐且技术步骤多, 容易出错, 而根据反应的化学方程式的特征——混合气体的压强比原来增加5%, X的浓度减少1/3, 即可判断反应的正方向是气体体积增大的方向, 必有4+3<2+n。
答案:D
六、转换思维法
【例6】 取Mg粉Al粉Fe粉组成的混合物30g, 跟一定质量分数为30%的稀硫酸恰好完全反应, 经蒸干水分得到固体生成物126g, 则其中反应生成氢气的质量为 ( ) 。
A.1g B.2g C.6g D.无法计算
解析:本题按一般常规方法是无法解答的, 因为涉及的反应多而数据少, 但反过来看, 虽然反应多, 好像无法解答, 但仔细分析发现最终都生成硫酸盐和氢气, 生成的硫酸盐比金属粉末的质量增加 (126g-30g=96g) , 增加的质量即为硫酸盐中的SO
答案:B
七、推理判断法
【例7】 (2004年, 广东) 一定温度下, 反应2SO2+O22SO3达到平衡时, n (SO2) ∶n (O2) ∶n (SO3) =2∶3∶4。缩小体积, 再次达到平衡时, n (O2) =0.8mol, n (SO3) =1.4mol, 此时SO2的物质的量应是 ( ) 。
A.0.4mol B.0.6mol
C.0.8mol D.1.2mol
解析:缩小体积时平衡右移, 减少的n (SO2) 大于减少的n (O2) , 故再次达到平衡时
答案:A
选择计算 篇2
C、视频会议系统 D、计算机支持协同工作
4.“32位微型计算机”中的32指的是________。答案:D A、微机型号 B、内存容量 C、运算速度 D、机器字长 5.7位二进制编码的ASCII码可表示的字符个数为________。答案:D A、127 B、255 C、256 D、128 6.8个字节含二进制位________。答案:D、A、8个 B、16个 C、32个 D、64个
7.BBS有两种访问方式:Telnet(远程登录)方式和 B、ch C、chn D、china 495.中国教育科研网的缩写为_________。答案:B A、ChinaNet B、CERNET C、CNNIC D、ChinaEDU 496.中英处理器(CPU)可直接读写的计算机部件是_________。答案:A A、内存 B、硬盘 C、软盘 D、外存 497.属于计算机犯罪的是_________。答案:D A、非法截取信息、窃取各种情报
B、复制与传播计算机病毒、黄色影像制品和其他非法活动 C、借助计算机技术伪造篡改信息、进行诈骗及其他非法活动 D、以上皆是
498.属于计算机犯罪类型的是_________。答案:C A、非法截获信息 B、复制与传播计算机病毒 C、ABD都是 D、利用计算机技术伪造篡改信息 499.著作权的权利包括_________。答案:B A、人身权 B、人身权和财产权 C、财产权 D、放弃权 500.专利权属于 _________。答案:A A、工业产权 B、著作权 C、商标权 D、专有权 501.字长16位的计算机,它表示_________。答案:A A、数以16位二进制表示 B、数以十六进制来表示 C、可处理16个字符串 D、数以两个8进制表示
地下室外墙计算模型的选择 篇3
关键词:地下室外墙;计算模型;支座;跨度;支承作用
中图分类号:TU311文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)16-0181-02
一、问题的提出
在日常结构审核工作中,常常发现设计人在地下室外墙设计过程中所选择的计算模型与实际受力不符的情况。
例如:某项目地下室外墙有顶板无底板,墙顶与顶板相连,墙底设置的是条型基础,未设置内隔墙与壁柱,设计人员将该外墙按悬臂式档土墙考虑,显然没有考虑顶板对墙体的支承作用。
又例如:某项目地下室外墙无顶板和底板,设计人在墙顶布置一道暗梁,墙底处设置一道比墙体稍宽的地梁,而在计算时采用的却是上端简支,下端固定的单向板计算模型,如图1所示。这个计算模型显然是错误的。我发现很多设计人员经常不论地下室的外墙支承情况如何,都会机械的照搬如图1或图4的单向板计算模型,这在很多情况下与实际受力是不相符的。
二、地下室外墙受力模型分析
地下室外墙可以看成是竖向放置的板,主要承受侧向的土压力与水压力。当上部结构荷载主要由柱和剪力墙承受,外墙仅承受顶板的荷载时,则沿板平面方向的压力可忽略不计,外墙可以简化为以承受侧向压力为主的板式受弯构件。当上部结构的荷载较大且直接作用于地下室外墙上时,则沿板平面方向的压力不能忽略,外墙可以简化为以承受侧向压力为主的板式压弯构件。板构件的支承应根据地下室的层数、与外墙相连的壁柱及内隔墙、顶板、中间楼板与底板的支承情况综合考虑。一般地下室的顶板厚度较外侧墙薄,认为顶板对外侧墙的抗弯可以忽略,顶板对外墙仅提供垂直于外墙的轴力支承即简支。地下室的底板一般较厚,外墙下与底板相交处一般都设置一条较大的地梁,且底板下的地基土对底板的变形也起到一定的约束作用,故在这种情况下,认为底板对外墙除了提供垂直轴力支承以外,还提供完全的抗弯约束即固定支承。这其实都是为了计算方便而做出的简化假定,要知道在任何情况下都不可能有完全的简支与固定支承,因此在设计时对这样的假定所产生的不利影响应有足够的估计并通过构造手段处理。当不存在顶板或底板又没有其它足够的垂直支承时,相应端应按自由端考虑。当与外墙相连的壁柱较大或存在有垂直于外墙的内隔墙时,外墙可按多跨连续板考虑,壁柱或内隔墙可以作为多跨连续板的内支座,对外侧墙提供支承,当壁柱较小时,可忽略壁柱的作用,而将外墙按整块板考虑,当地下室超过一层时,则中间层的楼板也可以作为外墙连续板的中间支座考虑。
因此,地下室外墙的一般计算模型就是:以承受水土压力为主的,以顶板、底板、垂直向外墙、内隔墙、壁柱、中间层楼板为支承的多跨连续板。如图2所示。
必须指出的是:如果外侧墙的中间支座是壁柱的话,外侧墙对壁柱的侧向作用不能忽略,此时应将壁柱对外侧墙的支座反力反作用于壁柱,对壁柱进行压弯验算。
三、地下室外墙的模型简化
上一节提到的多跨连续板外墙计算模型非常符合实际,但要精确计算必须采用有限元分析方法进行。因此在实际设计过程中,可以将以上模型适当简化,以便于计算。
首先,可以将多跨连续板简化为单跨双向板,如图3所示,顶板或底板相连处可以按上一节的情况进行支座简化,中间支座处可以简化为固定支承。
值得注意的是,不同地下室的层高和内隔墙或壁柱的跨度是千变万化的,即使同一个工程的地下室的不同开间这些参数也不完全相同,因此对一个地下室的外墙不可能仅选用一个板块就解决整个地下室外墙计算,而要根据不同的开间和层高选取几个不同的典型板块进行计算才能保证整个外墙的经济合理与安全。
图3的计算模型适用于b/h<2的情况。
有些工程不采用壁柱,或壁柱较小不计其作用,此时如简化为图3计算模型时,会出现b/h≥3的情况,根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002),10.1.2条第3小条,则可以简化为竖向的单向板进行计算,此时该计算模型就简化成了图1的计算模型。同样的另一个特例是二层地下室,无壁柱或内隔墙,开间远大于层高的情况下,可以简化为竖向的单向连续板,即图4模型,当然同样情形出现在多层地下室的情况下,则可以类推为相应的多跨单向连续板模型。必须注意,单跨和多跨连续的单向板计算模型只是地下室外墙计算模型比较典型的特例,不分场合和支座与边界情况机械照搬这些计算模型是错误的。
对于简化为图3计算模型时2≤b/h<3的情况,按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002),10.1.2条第2小条的规定,建议最好仍按图3双向板计模型进行计算,也可以采用图1或图4单向板计算模型计算,此时应对水平构造分布筋适当加强。
现在回到第一小节提到的两个外墙实例。
第一个实例是:地下室外墙有顶板无底板,墙顶与顶板相连,墙底设置的是条型基础,未设置内隔墙与壁柱,由于墙底设有条形基础,基础的大放脚对墙身有足够的抗弯能力,所以墙底可按固定支承考虑,墙顶的顶板对墙身构成铰支。由于未设壁柱和内隔墙,开间远大于层高,可简化为竖向的单向板,因此该实例的最终简化的计算模型最接近图1。
第二个实例的地下室外墙无顶板和底板,中间设有与外墙相连的壁柱,由于没有顶板与底板,该墙的上下端应视为自由端,而以两壁柱为固定支座,形成如图5所示的水平单向板的计算模型,该外墙的主要受力筋应是水平钢筋,而竖向钢筋为构造分布筋,这与图1计算模型,主要受力筋为竖向筋,而水平钢筋为分布筋的情况正好相反,可见,计算模型选取错误,计算结果与实际配筋肯定是不正确的。
该例还需要注意的一点是,外墙板的主要支座为壁柱,则外墙对壁柱的侧向压力是不可忽略的,事实上,在将外墙压力添加到壁柱,对壁柱进行压弯验算后,壁柱的配筋比不考虑侧压力的情况下增加了50%以上。
该例的另一个处理办法是在项目允许的情况下在墙顶和墙底增加垂直于外墙的肋梁,形成板的支座,注意该肋梁应有足够的水平刚度,如图6所示,此时该外墙则可以简化为如图7的计算模型。
四、结语
地下室外墙选取合适的计算模型是非常重要的,不分场合不管实际的支承条件生搬硬套某一个计算模型是不对的,甚至是非常危险的。我们在实际的设计过程中,应对工程项目的具体情况进行具体的分析,应对地下室的顶板、底板、壁柱、内隔墙、垂直外墙、中间层楼板对外墙的支承作用进行合理的评价,从而选择相应合适的支座类型,并对外墙板的各个方向的支承跨度进行分析,通过分析选择合理的简化模型,只有这样,才能保证选择的计算模型符合实际,才能保证地下室外墙结构的经济与安全。
中小企业云计算服务部署模型选择 篇4
关键词:云计算,中小企业,服务部署模型
据相关数据显示,我国中小企业数量占市场总体总数的99%。[1]但是,大部分中小企业在信息化建设中都处于较低层次,加上资金不足、专业信息化人才短缺等,使得这些企业难以实现快速发展。而云计算的出现使得企业以按需付费的方式使用计算、存储资源,对于缓解资金、时间、IT专业人员等的缺乏起着重要作用。但是,对于国内大部分企业来说,云计算依旧是一个比较新的计算服务模式,再加上企业对安全、隐私等方面的敏感,使得云计算的推行变得比较艰难。即使企业选择部署云计算,也可能对其复杂的服务和部署模型感到望而却步。
关于云计算的定义有很多,普遍认同的是美国国家标准与技术研究院(NIST)的定义。[2]一般说来,云计算有3 种服务模型:分别是基础设施即服务(Iaa S)、平台即服务(Paa S)和软件即服务(Saa S);有4 种部署模型,分别是公有云(Public cloud)、私有云(Private cloud)、混合云(Hybrid Cloud)和社区云(Community Cloud);[3]将其组合起来共计12 种服务部署模型。本文选择其中主要的5 种服务部署模型(即公有云Iaa S、公有云Paa S、公有云Saa S、私有云Iaa S以及私有云Paa S)进行研究,从其特点及适用性入手,研究出一个简单有效的选择模型,以帮助中小企业决策者做出初步云计算模型选择方案。
1 云计算介绍
云计算的三种服务模型和四种部署模型共可组成12 种服务部署模型,但通常来说,最常见的有5 种。分别是公有云Iaa S、公有云Paa S、公有云Saa S、私有云Iaa S、私有云Paa S。
1.1 公有云Iaa S
公有云+Iaa S模型就是在公有云上使用Iaa S的交付模式。典型的应用就是亚马逊的弹性计算云-Amazon EC2 (Amazon Elastic Compute Cloud)。它是通过WEB服务让客户在云中获得大小可调的计算容量,使得客户能完全控制计算资源。根据Gartner的报告,Amazon该领域的领头羊,它提供了在应用开发(application development)、批量计算(batch computing)和原生云(Cloud-native application)方面比其它厂商好得多的服务。[4]
1.2 公有云Paa S
公有云Paa S模型就是在公有云上使用Paa S的交付模式。典型的应用GAE (Google App engine) 和Microsoft Azure。GAE可以提供一个让客户运行网络程序的基础架构,支持用户用Python, Java, PHP还有Go语言等编写可扩展的应用程序。Microsoft Azure平台提供一些如SQL,CRM等服务,让用户很容易地通过微软的数据中心创建、托管、管理和扩展自己的WEB和非WEB应用。[5]
1.3 公有云Saa S
公有云Saa S模型就是在公有云上使用Saa S的交付模式。用户不用再将应用安装在本地磁盘,从而节省了大量的磁盘空间,同时,按需服务也使得在成本上更加节约。最早提供该服务模式的是Salesforce公司提供的客户关系管理系统(CRM)。[6]微软基于Microsoft Office套件的云端办公室方案Office 365。[7]
1.4 私有云Iaa S
私有云Iaa S模型就是在私有云上使用Iaa S的交付模式。典型的应用如VMware (威睿) 和Openstack。VMware是全球著名的虚拟化软件公司,在私有云Iaa S的服务部署模型下,借助v Cloud Suite在企业内部构建基于v Sphere的私有云。它主要的优势在于灾难恢复能力强、部署快速及使用成本低,不论是OPEX(运营成本,operating expenses) 还是CAPEX (资本性支出capital expenditure)。[8]
1.5 私有云Paa S
私有云Paa S模型就是在私有云上使用Paa S的交付模式。典型应用如被惠普收购的Stackato,它基于Cloud Foundary的Paa S,让用户从Stackato商店看到各种语言和框架编写而成的众多开源项目,并且可以拿来即用。[9]
2 适合迁入云中负载分析
当企业部署云计算时是建立在对工作负载(workload)的分析基础之上。[10]因为不同的负载与老系统的兼容、对云安全性、扩展性的要求等也不一样。
什么样的负载适合于迁入云中?EMC2 提出对工作负载进行三层筛选:从左往右分别是经济性、信度和功能性,[5]经过这三层筛选后剩下的负载就是适合迁入云中的负载。中小企业可以通过评判各类负载在经济性、信度和功能性方面来初步判断负载是否适合迁入云中。[11]
另外,IBM列出常见10 种负载类型,并分析哪些是适用于迁入云中的负载。[12]其中网络服务、合作相关、批处理、桌面应用、测试和开发是典型的适合迁入云中的负载,刚开始考虑云计算的企业可以从这些负载着手。特别对于中小企业来说,在资金和IT支持人员都还不到位的时候,小范围内使用相对来说易于操作和迁移的负载不失为节省资源的好方法。
3 企业云服务部署模型建立
3.1 问卷设计
Jacky Keung和Fanny Kwok(2012)将影响企业选择公有云还是私有云的因素分为8 大类,包括企业目前的IT状况、数据敏感性、资源的可获得性等等[13]。本文选择主要的6 个方面进行研究,分别是企业IT现状、企业对IT掌控程度、企业战略、数据安全、扩展性以及成本。
本文的访谈对象主要来自于企业管理人员、云计算专业人士及企业IT架构师等。云计算服务部署模型访谈表见表1,基于该访谈表,分别就这些影响云计算服务部署模型选择的因素询问专家意见,了解5 大模型的各自特点及适用性,从而获得各影响因素下这5大服务部署模型的相对重要性或者排名。如对于X11(企业成熟度),则询问专家要实施这5 种服务部署模型,对各种服务部署模型的成熟度有什么要求,部署难易程度是怎样的?
3.2 访谈结果描述
3.2.1云计算服务部署模型适用情景
(1)企业IT现状
IT成熟度反映在企业业务流程自动化程度和企业虚拟化程度上,业务流程自动化程度高的其IT成熟度也相应较高。对于IT成熟度低的企业,如刚起步的小企业,其IT基础设施还未稳定、IT支持人员也相对较少,IT只是作为一种个人或者部门级别的工具,还未上升到企业或者战略级别,采用公有云比较合适。随着企业IT成熟度的增强,可以考虑采用私有云。
在开发环境方面,Iaa S的开发环境是基于老系统的,所以能否与云环境整合也关键在于原有系统;Paa S平台会给开发者提供一整套开发和测试环境,并不依赖于老系统,但与此同时,供应商锁定(vendor lock-in)的情况也会比Iaa S严重。至于Saa S,它已经属于应用层面,企业可以拿来即用,不需要进行经常的运维工作。
在IT支持人员方面,Iaa S平台往往需要企业配置系统工程师、数据库DBA和开发人员等,而Paa S平台只需要程序员开发程序。所以,如果企业缺乏较专业的IT支持人员,选用Paa S比较合适。
(2)企业对IT掌控程度
企业对IT掌控程度包括两个方面,一方面是对IT的控制,另一方面是对业务的定制化程度。
私有云IT基础设施一般位于企业防火墙内部,当然,也有虚拟私有云(VPC),即第三方云供应商隔离出专用的计算环境来提供私有云服务,但本文只考虑企业自建私有云。这样一来,企业的IT系统完全是自己拥有、自己运维,对IT系统的控制和按需定制化就比较强。相比之下,企业选择了公有云服务供应商就意味着将IT基础设施托付给第三方,由第三方提供运维服务,企业甚至不知道数据的存储位置和处理方式,对IT系统的控制及定制化自然比较弱。
不同的服务模型下云服务商和企业客户对云的控制程度不一样,按照经典的软件叠层(software stack)三层架构———操作系统层、中间件和应用层来看,云供应商和云客户对这三层的控制如图1 所示。[14]由图1 中可以看出,Paa S服务模型下,企业只需要管理应用层和部分中间件,而Iaa S服务模型下,企业管理全部的应用层和中间件和部分基础操作系统层。这就意味着企业在Iaa S服务模式之下,对IT的掌控程度更高,可定制化程度就更强。
(3)企业云计算战略地位
企业文化在一定程度上影响云计算的选择。保守的企业文化对云计算的接纳度比较低,越开放的企业越容易把IT的控制权交给云供应商,所以更倾向于公有云。
如果企业将云计算作为长期的战略部署,在满足人力、财力等要求之下,私有云计算或者混合云计算部署从长远来看不论从成本还是安全性上都较公有云好。而只是为了业务成本的降低,公有云不失为好的解决方案。
(4)安全性
云的安全性在很大程度上影响了企业对云计算的选择。一般说来,私有云部署在企业防火墙内,自主运营,安全性比较高。而公有云是采用租用服务的方式,可能会面临攻击、多租户和恶意使用等问题。
(5)可扩展性
公有云和私有云解决方案都有比较强的可扩展性,但是在扩展能力方面,公有云托管服务相比较灵活得多,它可以在几分钟之内完成云的扩展,而对于私有云来说,云的扩展往往需要新硬件的投资和较长的执行时间。所以,如果企业的业务是处于急速发展阶段或者业务量的起伏变化较大,采用公有云将会是一个比较好的选择。
从部署的角度来看,Iaa S平台依靠开发者手工调整,而Paa S平台自动调整资源以应对突发流量。
(6)成本
在这个维度上,需要综合考虑初期技术投资成本和运营成本。因为本文考虑的对象为中小企业,所以在成本维度只考虑短期的运营成本。
对于IT基础设施不完善的小型和新型企业来说,实施私有云的成本比较高,特别是初期技术投资成本,采用公有云是比较好的选择。但需要一提的是,对于有自己完善的数据中心和网络设施的企业来说,尽管实施私有云的初期技术投资成本比较高,但从长远来看,私有云和公有云成本差异小,私有云甚至更低。
在计费模式上,Iaa S主要是对虚拟机的计费,也就是流量和虚拟机的运行时间;Paa S是根据进程和请求来计费。因为Paa S平台在计费和监管方面不仅仅针对操作系统层面,如内存和CPU的使用量,还针对应用层面,如调用某个应用的服务次数,这样一来,使得Paa S的计费模式更加精细化,所以,Paa S和Iaa S相比较,Paa S的运营成本会更低。至于Saa S,相较于传统的企业直接购买软件在本地安装来说,它在价格方面提供非常显著的规模经济。
3.2.2 访谈结果整理
通过访谈,我们得出了这5 种服务部署模型的各自特征描述及优缺点,从而可以看出,在每种考虑因素之下,这些模型的相对排名。如,公有云相对于私有云来说,对企业IT成熟度要求较低,则在这一项上公有云记为1,而私有云记为2。同理,经过比较之后,得到云计算服务模型和交付模型相选择因素相对排名分别见表2 和表3,同时记排名名次为各种服务部署模型的得分。
根据以上两个表格,整理出在各影响因素下的总相对排名表,见表4。该排名结果是根据表2 和表3 综合而来,计算方法为:当服务模型中排名为1 时,直接取部署模型中的排名,否则取排名之和。然后,若影响因素下不止一个解释因素,则将这一组排名数取平均值。
3.3 选择模型应用
在3.2 节,我们得出了对5 种服务部署模型的专家评分模型(见表4),根据相对排名,最终分数区间在1-5 分之间,为了构造与之对应的决策矩阵,就需要对企业想要迁入云中的应用进行评分。同样的,调查问卷依旧可以参照表1,询问方式变为企业实际现状和所期望的结果,打分区间为1-5。如在询问企业成熟度时,针对IT成熟度就可以询问企业流程自动化程度怎么样?有些什么样的IT技术人员?是否具有系统兼容性等?,根据企业的回答找到较符合的服务部署模型,并给以相同的分数。
同时,调查企业还需给出6 大因素各占权重,权重总和为1。具体打分表格见表5。
打分后根据偏差程度选择最优方案,进行的处理如下:
记专家打分模型矩阵为X,其中,
记企业调查矩阵为Y,其中,
其中,
计算偏离程度,即
得到偏差矩阵
记权重矩阵为
最终方案的偏离程度为
偏离程度最小的为最优方案。
4 案例
本文选择的研究对象是一家初创的在线音乐服务企业,与普通在线音乐不同的是,它提供的是面向特定群体的服务,目标客户是摇滚爱好者,最终希望能够提供最全面的摇滚音乐在线服务及各城市的摇滚音乐为主题的活动。随着客户流的逐渐增大,该创业公司目前面临的挑战是需要一个能快速扩展但不需要很长升级准备时间的存储解决方案。最终给出的权重及评分如下见表6。根据表4,结合实际各模型所能满足的条件,计算偏差见表7。
由总偏差可以看出公有云Iaa S和公有云Paa S的偏差最小,可以作为云计算服务部署模型备选方案。公有云Paa S能满足企业多种类型的数据存储,并且在资源动态伸缩方面有更大的优势,用户可以通过API实现存储操作;公有云Iaa S通过虚拟机来实现云存储操作。
5 总结与改进
本文建立了一个简单可行的云计算选择模型,能在一定程度上帮助企业特别是中小企业初步选择云服务部署模型。最终排名是基于专家访谈基础之上,具有较强的说服力。但是,本文还是存在一些需要改进的地方:
(1)为了简化模型,本文只考虑了一些相对来说比较重要的因素,但在云服务选择过程中,仍有其它方面因素需要考虑;同时,文章并没有涉及到为什么选择这6 大因素作为研究对象,之后的研究者可以考虑;
(2)由于篇幅限制,本文没有对12 种服务部署模型进行全面的讨论,完整的选择模型应将这12 种方式全部包含在内。特别是混合云,它提供了一种可以让企业在公有云和私有云之间切换的模式,还需要考虑切换的可行性。
计算机网络单项选择题 篇5
2.在Internet上做广告与传统的电视广告和报纸广告最大区别是( )。A)漂亮B)篇幅大C)便宜D)内容多
3.WWW起源于( )。A)美国国防部B)美国科学基金会C)欧洲粒子物理实验室D)英国剑桥大学
4.以下哪一项不属于因特网服务?( )A)Gopher B)WAIS C)EMS D)Archie
5.北京在线的特色栏目( )是北京在线与中国建设银行合作兴办的服务项目,可通过网上申请信用卡。A)长途电话B)网上求救C)龙卡服务D)大线商城
6.Internet为特征的电子商务是“经纪人和贸易公司死亡的开始”,这句话的含义是( )。A)Internet减少了商品消费者与制造者之间的距离B)Internet使中间环节增多,价格变贵C)Internet减少了就业机会D)Internet破坏了正常的商业运作
7.Sun中国公司网站上提供了Sun全球各公司的链接网址,其中WWW.SUN.COM.CN表示SUN( )公司的网站。A)中国B)美国C)奥地利D)匈牙利
8.USC/ISI的保罗.莫卡佩特里斯,发明一种转换系统,使我们可以使用自己熟悉的语言,让电脑把这种语言转换成电脑能懂的数学式的IP地址,这个系统被称作( )。A)“域名换换系统”B)“域名与IP转换系统”C)“IP转换系统”D)“域名系统”(DNS)
9.Internet的域名结构是树状的,顶级域名不包括( )。A)usa美国B)com商业部门C)edu教育D)cn中国
10.当菜单项后有( )表示选择该项将出现对话框。A)......B)OC)--D)...
11.上网时想同时打开多个主页,只要按( )即可在不关闭当前主页的基础上打开另一主页。A)Ctrl+MB)Ctrl+-C)Ctrl+WD)Ctrl+N
14.HTML的正式名称是( )。A)主页制作语言B)超文本标识语言C)WWW编程语言D)JAVA语言
15.现在,商家们越来越看好一种媒体,由于它的广告费用低,利用它进行产品宣传很有诱惑力。请问这种媒体是( )。A)电话B)电视C)InternetD)报刊杂志
16.虚拟银行是现代银行金融业的发展方向,它利用( )来开展银行业务,它将导致一场深刻的银行革命。A)电话B)电视C)传真D)Internet
17.IP地址是一串很难记忆的数字,于是人们发明了( ),给主机赋予一个用字母代表的名字,并进行IP地址与名字之间的转换工作。A)DNS域名系统B)WINDOWSNT系统C)UNIX系统D)数据库系统
18.( )足不出户就把商店“逛”个遍?A)看报纸B)看电视C)查资料D)去网上商店
19.因特网是一个( )。A)大型网络B)国际购物C)电脑软件D)网络的集合
20.( )广告具有交互性--信息接受者也有主动权。A)网上广告B)电视广告C)报刊广告D)路边广告
21.在浏览WEB网的过程中,如果你发现自己喜欢的网页并希望以后多次访问,应当使用的方法是为这个页面( )。A)建立地址簿B)建立浏览C)用笔抄写到笔记本上D)放到收藏夹中
选择计算 篇6
关键词:过盈配合;计算;Microsoft Excel
中图分类号:TP317.9文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 08-0000-02
Interference Fit Calculation and Selection ByExcel
Lu Qing
(Guizhou Aerospace Tianma Machine-Electric S&T Co.,LTD,Zunyi563003,China)
Abstract:This paper first listed the known conditions of thick-walled cylinder joint in Microsoft Excel,and then the maximum and the minimum magnitude of interference were calculated through the use of operators and function in Microsoft Excel.After fit was choosed based on the result of calculation,interference fit was checked and other parameters were calculated.
Keywords:Interference fit;Calculation;Microsoft Excel
一、前言
过盈配合在工程设计中经常出现,但由于其计算过程比较繁杂,需花费大量的时间,除非关键件、重要件,技术人员很少对其进行计算,往往是根据经验或从手册中得到。在没有专门的计算软件的情况下,Excel是一个不错的计算工具。
以下是应用Excel进行过盈配合计算和选择的过程,该计算以两个厚壁圆筒在弹性范围内的联结为计算基础,其过盈联结尺寸图释如图1所示。
图1 过盈联接尺寸图释
二、列出已知条件
在工作表的A1至D16单元格对应输入已知的条件,如表1所示。除另有说明外,以后表中符号再加下标“1”表示包容件,“2”表示被包容件。
表1 已知条件
名称符号数值单位
传递转矩M0N·mm
承受轴向力Fx70000N
结合直径d50mm
结合长度L80mm
包容件外径d1100mm
被包容件内径d210mm
包容件表面粗糙度Ra10.0016mm
被包容件表面粗糙度Ra20.0016mm
包容件的屈服点σs1400MPa
被包容件的屈服点σs2320MPa
包容件的弹性摸量E1210000N/mm2
被包容件的弹性摸量E2210000N/mm2
包容件的泊松比ν10.3—
被包容件的泊松比ν20.3—
摩擦系数μ0.11—
三、计算最小过盈量
如表2所示,在工作表的A19至B29单元格对应输入“计算内容”和“符号”列的内容,D19至D29单元格对应输入“单位”列。在C20至C29单元格依次输入公式:=SQRT(C3^2+(2*C2/C4)^2)、=C20/(PI()*C4*C5*C16)、=C4/C6、=C7/C4、=(1+C22^2)/(1-C22^2)+C14、=(1+C23^2)/(1-C23^2)-C15、=C21*C4*C24/C12、=C21*C4*C25/C13、=C27+C26、=C28+2*(1.6*C8+1.6*C9),计算出的数值如表2“数值”列所示。
表2 最小过盈量计算
计算内容符号数值单位
传递力Ft70000N
传递载荷所需的最小结合压力〔pmin〕50.64N/mm2
包容件直径比q10.5—
被包容件直径比q20.2—
包容件系数C11.967—
被包容件系数C20.783—
包容件传递载荷所需的最小直径变化量e1min0.024mm
被包容件传递载荷所需的最小直径变化量e2min0.009mm
传递载荷所需的最小有效过盈量δemin0.033mm
考虑压平量所容许的最小过盈量〔δmin〕0.043mm
四、计算最大过盈量
如表3所示,在工作表的A32至B41单元格对应输入“计算内容”和“符号”列的内容,D32至D41单元格对应输入“单位”列。在C33至C41单元格依次输入公式:=(1-C22^2)/SQRT(3+C22^4)、=C33
*C10、=(1-C23^2)/2、=C35*C11、=MIN(C34,C3最大过盈量6)、=C37*PI()*C4*C5
*C16、=C37*C4*C24/C12、=C37*C4*C25/C13、=C39+C40,计算出的数值如表3“数值”列所示。
表3 最大过盈量计算
计算内容符号数值单位
包容件系数a0.429—
包容件不产生塑性变形所容许的最大结合压力p1max171.429N/mm2
被包容件系数c0.48—
被包容件不产生塑性变形所容许的最大结合压力p2max153.6N/mm2
联结件不产生塑性变形的最大结合力〔pmax〕153.6N/mm2
联结件不产生塑性变形的传递力F212321.4N
包容件不产生塑性变形所容许的最大直径变化量e1max0.072mm
被包容件不产生塑性变形所容许的最大直径变化量e2max0.029mm
联结件不产生塑性变形所容许的最大有效过盈量〔δmax〕0.101mm
五、选择配合
由上述的计算结果可知,配合所允许的过盈量应满足以下条件:
〔δmin〕<〔δ〕<〔δmax〕
即0.043mm<〔δ〕<0.101mm(1)
由表4可得,满足上式(1)的配合只有三组,即H7/u6、U7/h6、H7/v6。为使材料有较小的弹性变形,可选择H7/u6、U7/h6配合;为保证有较大的结合力,选择H7/v6。
表4 (摘自GB/T1801-1999附录A)
基孔制H7/t6H7/u6H7/v6H7/x6
基轴制T7/h6U7/h6
基本尺寸/mm过盈配合
大于至
4050-29-45-56-72
-70-86-97-113
六、校核计算
假设选择的配合是50H7/u6,则最大过盈量δmax、最小过盈量δmin分别为45,86。如表5所示,在工作表的A44至B52单元格对应输入“计算内容”和“符号”列的内容,D44至D52单元格对应输入“单位”列。在C45至C52单元格依次输入:0.045、0.086、=(C45-2*1.6*(C8+C9))/C4/(C24/C12+C25/C13)、=C47*PI()*C4*C5*C16/1000、=C46/C4/(C24/C12+C25/C13)、=C49/C33、=C49/C35、=IF(AND(C48>C20,C50 表5 校核计算 计算内容符号数值单位 选择配合后的最小过盈量δmin0.045mm 选择配合后的最大有效过盈量δmax0.086mm 传递载荷的最小结合力pmin53.088N/mm2 最小传递力Ftmin73.384kN 传递载荷的最大结合力pmax131.345N/mm2 包容件的最大应力σ1max306.473N/mm2 被包容件的最大应力σ2max273.636N/mm2 判定结果合格 七、其它参数 在校核合格后,如表6所示,在工作表的A55至B61单元格对应输入“计算内容”和“符号”列的内容,D55至D61单元格对应输入“单位”列。在C56至C61单元格依次输入:=2*C47*C6*C22^2/C12/(1-C22^2)、=2*C49*C6*C22^2/C12/(1-C22^2)、=2*C47*C7/C13/(1-C23^2)、=2*C49*C7/C13/(1-C23^2)、=C49*PI()*C4*C5*C16/1000、=1.5*C60,计算出的数值如表6“数值”列所示。 表6 其它参数 计算内容符号数值单位 包容件的外径扩大量的最小值Δd1min0.016853333mm 包容件的外径扩大量的最大值Δd1max0.04169697mm 被包容件的内径缩小量的最小值Δd2min0.005266667mm 被包容件的内径缩小量的最大值Δd2max0.013030303mm 实现纵向过盈联结的最大压入力Pxi181.5589226kN 解脱纵向过盈联结的最大压出力Pxe272.338384kN 八、总结 在以后进行过盈配合的计算和选择时,其步骤如下: 1.按表1填写已知条件的“数值”列; 2.不必进行计算,查表2、表3的最后一行,可得联结件所容许的最小过盈量〔δmin〕和最大过盈量〔δmax〕; 3.查GB/T1801-1999附录A,选择优先、常用的配合,也可参照自定义; 4.在表5中输入选好的最小过盈量δmin和最大过盈量δmax; 5.若表5校核计算最后一行为不合格,则从第c)步开始重选配合,直至合格为止。 其实,类似过盈配合,参数多、计算繁杂的问题很多,在Excel中形成模块化计算比较容易,这样可大大节省设计的时间。 [作者简介]卢庆(1977-),男,山西五台人,工程师,专业方向:机械设计与制造。 云计算已经成为了当前IT界最热门的话题。如果把通过网络可以获得的IT、软件、互联网相关的服务都放入一个虚拟的资源池中,那么我们就可以称这种资源池为“云”。“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源,通常为一些大型服务器集群,包括计算服务器、存储服务器、宽带资源,等等。云计算将所有的计算资源集中起来,并由软件实现自动管理,无需人为参与。云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、Iaa S(基础设施即服务)、Paa S(平台即服务)、Saa S(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。为了给予客户最安全,最丰富的用户体验,云计算下客户端的选择就成为了应用云计算的一个新问题。 2. 瘦客户端 瘦客户端不但经济实惠,而且便于IT管理人员进行管理。许多瘦客户端的主要客户发现,从老式的非智能型终端机或台式PC机向瘦客户机网络的过渡非常容易。此外,其成本低并具安全性。不过安全性并非瘦客户机价值的唯一体现,高效性、经济性也是考察其价值的一个方面,特别是在如今这个成本唯一的市场经济情况下。瘦客户机使用来自网络服务器的软件和数据。因为瘦客户机没有硬盘驱动器和软盘驱动器,所以录入的数据只能保存到中央服务器中。升级可以通过远程操作来完成,所以IT部门人员无需亲临不同的地点。此外,由于没有易损坏的可移动部件,因此瘦客户机的使用寿命比台式PC的寿命更长。当在中央系统进行升级和备份处理时,较少的维护费用是其廉价的一个方面。 3. 富客户端 富客户端模式将应用程序处理分成了两部分:由用户的桌面计算机执行的处理和最适合一个集中的服务器执行的处理。一个典型的富客户端包含一个或多个在用户的PC上运行的应用程序,用户可以查看并操作数据、处理一些或所有的业务规则———同时提供一个丰富的用户界面做出响应。服务器负责管理对数据的访问并负责执行一些或所有的业务规则。这种模式也有一些“变种”,它们主要处理业务规则和数据的物理位置。重点是,富客户端应用程序是在用户的计算机上运行的。应用丰富是富客户端的优点。 4. 云计算下的客户端选择 云计算提出了与最佳企业客户端计算策略有关的新问题。随着通过云计算提供的服务越来越多,哪种客户端平台和服务提供模式组合最能满足用户和IT机构的需求?从云计算给企业带来的影响来看,下面三方面的影响是非常明显的:(1)后端业务越来越集中,前端的业务越来越精简,对远程控制的要求会更加高一些。(2)对于某些行业,它要求终端设备具有较强的处理能力,并且需要更加灵活、更加定制化的一些终端设备。(3)对远程客户端的管理要求具有更高的弹性,并且能够更好地连接前后端。所以,在云计算的背景下对于客户端的选择就显得尤为重要。 客户端是云计算的重要一环,在云计算的架构中,只有“云”+客户端。服务和计算都在“云”,“云”对用户来说是个黑盒,用户可以看作一个云网络虚拟出来的操作系统,而业务的使用和展现都在终端,也就是说,用户通过终端使用“云”内的各种服务。 瘦客户端指的是客户端只能简单地业务解析和加载,没有复杂的业务逻辑,例如传统的浏览器。与此对应,“富客户端”通常指的是客户端的应用,具有丰富的展现形式。从云计算的“服务在远端”的架构看,终端应该是一个瘦客户端。但是目前真正的终端趋势是“服务在远端”的架构、富媒体的客户体验,这是几大技术的流行推动的。 (1)基于HTTP的服务器内容PUSH技术。传统的网页浏览的方式是请求/响应的浏览方式,这种操作方式下,用户体验不如客户端应用。于是,大家研究了如何在浏览器上用JS模拟实现长连接,使一个网页上能够实现分区域独立更新,使服务器可以“主动”把内容推到客户端。 (2)终端上的服务黏合。IT界自从提出“业务灵动”的梦想以来,一直在寻求一种方式黏合服务,在SOAP协议的WEB服务流行了许久,没有带来太大的惊喜,反而是在浏览器端的HTML和JAVASCRIPT成了集成的主力。在WEB2.0网站盛行的各种MASHUP应用,大量使用在浏览器中,用JAVASCRIPT来聚合的技术。至此,云计算方案中,基本是服务在远端、服务黏合在终端。这个趋势顺延到移动终端上,与PC终端不同的是,移动终端是资源受限的系统,需要做更多的针对设备相关的编程,于是,“服务在远端”正在演化成,设备相关服务程序组件在远端,下载到本地,然后在本地聚合成最终的展现界面。 (3)widget技术。widget技术是“终端上的服务黏合”的特例。目标是使桌面更加自由灵活的展现云计算远端的服务(放到云计算的架构下来考虑的话),不管这个桌面是浏览器型的google桌面,还是PC操作系统的桌面。桌面由多个网络服务自由拼装而成,每个网络服务有独立的外观。只要用户打开widget,远端服务的信息、状态、内容可以主动展现在用户桌面上。至此,云计算顺利占领了用户的桌面。 5. 结语 随着云计算技术的广泛应用,客户需要更高效、更安全的客户端,同时也希望在客户的应用能尽可能的丰富。所以结合瘦客户端和富客户端的优势,应用“服务在远端”的架构并有富媒体的客户体验的面向用户的终端成为了目前客户端选择的一个发展趋势。 参考文献 [1]钟伟彬,周梁月,潘军彪,文锦军.云计算终端的现状和发展趋势[J].电信科学,2010,26,(3). [2]张静,王彬彬.金融业云计算下的客户端新模式[J].华南金融电脑,2008,4. 压路机的振动参数主要指振动频率 (即振动加速度峰值对应的主频率) f, 参振质量ma, 名义振幅A0, 激振力F0, 动作用力Fs, 振动系统流量QZ与振动系统功率pz等。试验所得的振动加速度a为派生参数, 可以用重力加速度g的个数表示, 一般为5-7g, 都不超过10g。 (其中g=9.8 m/s2) 压路机振动轮在激振力F0作用下发生受迫振动, 通过调节偏心块的正反转来调节高低幅值。通过调节振动泵排量来调节振动频率。通过加速度传感器可测得钢轮的振动加速度峰值amax压实路基时f= (25-30HZ) , 即当振动频率接近或等于土体的固有频率时, 压路机的压实效果最佳。振动频率f; 式中T-振动周期 (s) n-激振器转速 (r/min) 在土方作业中振动压路机振动轮的实际振幅A称为压路机的工作振幅, 而现实中由于其是随机变量故很难实验测量, 故引出名义振幅A0, 其是指将压路机的钢轮悬空所计算的振幅。公式如下; 式中Me-偏心块的静偏心距 (kg·m) ma-参振质量 (kg) 按照振动加速度峰值计算名义振幅A1 (mm) 按照加速度有效值计算名义振幅A2 (mm) 的公式如下所示。 式中:arms为加速度的交流有效值, m/s2。 f为加速度的第一主频频率, Hz。 激振力F0是由钢轮内的偏心块高速旋转所产生的离心力形成的, 其计算公式: 式中m-偏心块的质量 (kg) e-偏心块的偏心距 (m) ω-偏心块旋转角速度 式中ma-参振质量 (kg) 动作用力Fs是指压路机压实土体时, 土体的弹性变形抗力kx与阻尼力cx的矢量和。由公式 (6) 可知激振力F0与频率f的平方成正比, 假设当f无限大时可能导致振动轮跳离地面, 其动作用力Fs=0。其公式为 动用力与激振力是俩个不同的力, 俩者不可相提并论。 参振质量ma即为参与路面振动压实的所有部件和零件质最的总和包括振动轮, 激振器, 液压马达, 减震装置等组成, 另一种说法为下车质量。足够大的参振质量是保证压实能力的基本条件, 现实中可以设计一种装置在土方压实时可增加参振质量, 在转场时, 将配重置于驱动部位提高压路机的驱动力。上车与下车之比应在0.6-1之间, 才能保证压路机钢轮的压实质量。 二、振动系统的流量和功率计算 振动系统的流量计算公式如下所示; 式中, Qz为振动系统流量, L/min。 nzm为振动马达转速, r/min。 Vzm为振动马达排量, m L。 振动系统的功率计算公式如下所示。 式中, Pz为振动系统功率, k W。 pg为振动系统高压腔压力, MPa。 pd为振动系统低压腔压力, MPa。 云计算下的客户端选择 篇7
振动压路机振动参数选择及计算 篇8
振动烈度是振动标准中的通用术语, 振动烈度就是振动速度的有效值, 振动幅值就是振动位移的峰值, 通过振动烈度对比压路机GB判断压路机减震的优劣。其计算公式如下;
式中, Vims为振动烈度, mm/s。
arms为加速度的交流有效值, m/s2。
f为加速度的第一主频频率, Hz。
三、总结
由于被压实的土方介质是随机的不可控的, 当振动压路机在土方地基中的振动压实时应先保证压路机名义振幅来校正振动频率;当振动压路机在路面压实时, 应先保证振动频率来校正名义振幅。压路机的振动过程很复杂, 我们不可能根据公式准确计算出各个参数的取值, 目前现行的计算与以上的计算基本一致。
参考文献
[1]杨士敏工程机械地面力学与作业理论人民交通出版社
[2]尹继瑶振动压路机的振动参数及其取值[J]建设机械技术与管理2007.
计算型选择题的速解技巧 篇9
在高考中, 选择题起着重要的作用, 既考查学生掌握基础知识的广度, 同时也考查学生对知识掌握的熟练程度和思维的敏捷性.许多计算型选择题若用常规解法解题时, 需花费一定的时间, 因此解计算型选择题我们可以用一些速解的技巧迅速解题, 常用的速解法有差量法、守恒法、极值法、估算法等.
一、差量法
差量法是依据化学反应前后的某些变化找出所谓的理论差量 (固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等) , 与反应或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法.此法将“差量”看作化学方程式右端的一项, 将已知差量 (实际差量) 与化学方程式中的对应差量 (理论差量) 列成比例, 其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完全一样.
1.固体差量
例1 在某硫酸铜溶液中, 加入一个质量为1.12 g 的铁片, 经过一段时间, 取出洗净、烘干, 称重, 质量变为1.16 g.计算在这个化学反应中溶解了铁多少克?析出铜多少克?
解析:设溶解的Fe为 x, 析出的Cu为 y, 则
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 质量差
解得 x=0.28 g y=0.32 g
因此溶解了铁0.25 g, 析出了铜0.32 g.
2.液体差量
例2 用含杂质 (杂质不与酸作用, 也不溶于水) 的铁10 g 与50 g 稀硫酸完全反应后, 滤去杂质, 所得液体质量为55.4 g, 求此铁的纯度.
解析:设此铁的纯度为 x, 则
解得 x=56%
因此铁的纯度为56%.
3.气体差量
例3 100℃时, 7.76 g 在空气中能稳定存在的无色无臭的气体A与足量Na2O2粉末完全反应后, 固体质量增加4.56 g, 放出O2, 试推断A是什么气体?
解析:设A的摩尔质量为 x, 根据题意, A可能是CO2, 也可能是H2O, 也可能是两者的混合气体.
解得 x=38.8 g
因此A为CO2和H2O的混合气体.
二、守恒法
所谓“守恒”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒、电荷守恒等等.运用守恒法解题可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式, 提高解题的准确度.
1.质量守恒
例4 0.1 mol 某烃与1 mol 过量氧气混合, 充分燃烧后, 通过足量的过氧化钠固体, 固体增重15 g, 从过氧化钠中逸出的全部气体在标准状况下为16.8L.求该烃的化学式.
解析:此题若用化学方程式一步一步进行解答很麻烦, 因最后逸出气体不仅包括烃燃烧后剩余的O2, 也包括烃燃烧产物CO2、H2O与Na2O2反应放出的O2.若利用质量守恒, 则能迅速求解.
本题中, 烃的质量+1 mol O2质量+反应前Na2O2质量=反应后固体混合物质量+逸出气体质量.
设0.1 mol 某烃质量为 x, 据质量守恒有:
x+32 g/mol ×1 mol=15 g+16.8L÷22.4L/mol×32 g/ mol
解得 x=7 g
因此该烃的相对分子质量为70, 于是很容易求得烃的化学式为C5H10.
2.原子个数守恒
例5 用1L 1 mol/L的NaOH溶液吸收0.8 mol CO2, 求所得溶液中CO
解析:反应产物最终是Na2CO3和NaHCO3的混合物, 即NaOH和CO2全部都转化为Na2CO3和NaHCO3, 此题可根据钠原子和碳原子数守恒来解答.设溶液中Na2CO3的物质的量为 x, NaHCO3的物质的量为 y, 则据题意有:
2x+y=1 mol/L×1L
x+y=0.8 mol
解得 x=0.2 mol y=0.6 mol
即CO
3.电荷守恒
例6 某地酸雨经检验除含H+外 (氢氧根离子浓度可忽略不计) , 还含有Na+、Cl-、NH+4、SO
解析:由阴阳离子各自所带的电荷总数相等有:
c (H+) +c (Na+) +c (NH+4) =c (Cl-) +2c (SO
即:c (H+) +7.0×10-6 mol/L+2.3×10-5 mol/L=3.5×10-5 mol/L+2×2.5×10-6 mol/L,
解得 c (H+) =1×10-5 mol /L pH=5
4.电子守恒法
例7 在100 mL的FeBr2溶液中, 通入2.24L标准状况下的Cl2, 充分反应后, 溶液中有1/3的Br-被氧化成Br2.则原溶液中FeBr2的物质的量浓度为 ( )
(A) 2.5 mol/L (B) 0.75 mol/L
(C) 1 mol/L (D) 1.2 mol/L
解析:本题可用多种方法求解, 对于氧化还原反应的有关计算, 应用电子守恒法较为简捷.由于Fe2+的还原性大于Br-, 故有1/3的Br-被氧化时, Fe2+已全都被氧化.设溶液中c (FeBr2) =x, 根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数相等的原则, 有下式成立:
0.1x×1+ (2×0.1x) ×1/3×1= (2.24L÷22.4L/mol) ×2
解得 x=1.2 mol/L
即答案为 (D) .
5.化合价守恒
例8 某元素X的氧化物含氧44.0%.已知该元素的相对原子质量为51, 则该氧化物的化学式为 ( )
(A) XO (B) X3O5
(C) XO3 (D) X2O5
解析:此题用常规解法, 不仅计算量大而且费时, 运用化合价数值守恒法可快速而准确地求解, 设元素X的化合价为+n价, 则有:
56/51×n=44/16×2
解得 n=5
则氧化物的化学式为X2O5.
6.体积守恒
例9 某集气瓶充满空气时质量为152.34 g, 若充满氧气质量为152.37 g, 当改为充满二氧化碳时质量为多少克?
解析:无论盛何种气体, 其体积是相同的, 相同条件下其物质的量是相同的.如当温度和压强相同时, 标准状况下, 1 mol 空气和氧气, 体积皆为22.4L, 质量相差32 g-29 g=3 g.
设该集气瓶可盛气体的物质的量为 n, 由题意则有:
1 mol∶3 g=n∶ (152.37 g-152.34 g)
解得 n=0.01 mol
设改充二氧化碳时质量为 w, 1 mol 空气和二氧化碳质量相差44 g-29 g=15 g.则:
1 mol∶15 g=0.01 mol∶ (w-152.34 g)
解得 w=152.49 g
即充满二氧化碳时质量为152.49 g.
三、极值法
所谓“极值法”就是对数据不足无从下手的求算或判断混合物组成的题, 极端假设恰好为某一成分或恰好完全反应物质的量比 (或体积比) 的解题方法, 以确定混合体系各成分的名称、平均相对分子质量、物质量的范围, 达到解题快、效率高的目的.
1.确定物质的成分
例10 某碱金属单质与其普通氧化物的混合物共1.40 g, 与足量水完全反应后生成1.79 g 碱, 此碱金属可能是 ( )
(A) Na (B) K (C) Rb (D) Li
解析:本题若用常规思路列方程计算, 很可能中途卡壳、劳而无功.但是如果将1.4 g 混合物假设成纯品 (碱金属或氧化物) , 即可很快算出碱金属相对原子质量的取值范同, 以确定是哪一种碱金属.
假定1.4 g 物质全是金属单质 (设为R) , 则:
解之M (R) =61
假定1.40 g 金是氧化物设为R2O, 则:
解之M (R) =24.3
既然1.40 g 物质是R和R2O的混合物, 则R的相对原子质量应介于24.3~61之间.题中已指明R是碱金属, 相对原子质量介于24.3~61之间的碱金属只有钾, 其相对原子质量为39.答案为 (B) .
2.确定杂质的成分
例11 将13.2 g 可能混有下列物质的 (NH4) 2SO4样品, 在加热的条件下, 与过量的NaOH反应, 可收集到4.3L NH3 (密度为17 g/22.4L) , 则样品中不可能含有的物质是 ( )
(A) NH4HCO3、NH4NO3
(B) (NH4) 2CO3、NH4NO3
(C) NH4HCO3、NH4Cl
(D) NH4Cl、 (NH4) 2CO3
解析:假设样品为纯 (NH4) 2SO4, 则由 (NH4) 2SO4→2NH3可知, 能产生4.48L NH3, 大于4.3L.因此样品中的杂质造成样品NH+4的含量小于纯 (NH4) 2SO4中NH+4的含量.这就要求选项的两种物质中至少有一种物质的NH+4含量小于 (NH4) 2SO4中NH+4的含量, 都大于是不可能的.可将备选答案化学式变形后进行估算:NH4HCO3→ (NH4) 2 (HCO3) 2, NH4NO3→ (NH4) 2 (NO3) 2, NH4Cl→ (NH4) 2Cl2部分“式量”: (HCO3) 2=122, (NO3) 2=124, Cl2=71, CO3=60, 而 (NH4) 2SO4中, SO4=96, 故答案选 (D) .
3.确定混合气体的平均相对分子质量
例12 0.03 mol Cu完全溶于硝酸, 产生氮的氧化物 (NO、NO2、N2O4) 混合气体共0.05 mol.该混合气体的平均相对分子质量是 ( )
(A) 30 (B) 46 (C) 50 (D) 66
解析:设NO、NO2、N2O4三者的物质的量分别为 x、y、z, 则
x+y+z=0.05 ①
依据电子守恒可得:
3x+y+2z=0.06 ②
②式减去①式得:2x+z=0.01
故NO物质的量的极值为0.005 mol, N2O4物质的量的极值为0.01 mol.
若NO物质的量的为0.005 mol, 则NO2为0.045 mol, 故
若N2O4物质的量的为0.01 mol, 则NO2为0.04 mol, 故
所以该混合气体的平均相对分子质量介于44.4和55.2之间, 故答案选 (B) 、 (C) .
4.确定可逆反应中反应物、生成物的取值范围
例13 容积不变的反应容器中, 要求通过调节体系温度使A ( g) +2B ( g) 2C ( g) 达平衡时保持气体总物质的量为12 mol, 现向反应容器中通入6.5 mol A、x mol B和2 mol C, 欲使起始反应向逆反应方向移动, x 的取值范围为__.
解析:依题意:6.5+x+2<12, x<3.5 (逆向为物质的量增加的反应, 故6.5+x+2小于12)
一般同学都能顺利解出这步, 但对 x 的另一范围部分同学就存在困难, 若假设C (极值) 能完全转化, 则 x 的极值马上可得.设2 mol C完全转化为A、B, 则 (6.5+1) + (x+2) >12, x>2.5[因C实际不能完全转化, 故 (6.5+1) + (x+2) >12.实际上C转化一部分满足12 mol], 故答案为2.5<x<3.5.
5.确定反应时的过量情况
例14 18.4 g NaOH和NaHCO3固体混合物, 在密闭容器中加热到250℃, 经过充分反应后排除气体, 冷却, 称得剩余固体质量为
16.6 g, 试计算原混合物中NaOH的质量分数.
解析:这是在密闭容器中进行的反应, 可能的反应有:
究竟按何种情况反应, 必须判断出NaOH与NaHCO3在反应①中何者过量, 然后才能进行计算, 借助极值法, 能使判断方便直观.
设18.4 g 固体全为NaOH, 则受热质量不减少, 剩余固体18.4 g.
设18.4 g 固体全为NaHCO3, 则按②反应, 剩余固体 (18.4 g÷84 g/mol) ×106 g/mol=11.6 g.
设18.4 g 固体恰好按①完全反应, 则剩余固体18.4 g÷ (40+84) g/mol×106 g/mol=15.7 g.
因为现剩余固体16.6 g, 介于15.7 g 和18.4 g 之间, 所以应为NaOH过量, 以后的计算就比较方便了.
6.确定反应巧解计算题
例15 某混合物含有KCl、NaCl和Na2CO3, 经分析含钠31.5%, 含氯27.08% (以上均为质量分数) , 则混合物中Na2CO3的质量分数为 ( )
(A) 25% (B) 50%
(C) 80% (D) 无法确定
解析:若混合物质量为100 g, 则可求出n (Cl-) =0.763 mol, ①假设这0.763 mol 的Cl-全部来自于KCl (即混合物为KCl和Na2CO3) , 则 m (KCl) =56.84 g, ②假设这0.763 mol 的Cl-全部来自于NaCl (即混合物为NaCl和Na2CO3) , 则 m (NaCl) =44.63 g, 因Cl-来自于NaCl、KCl两种物质, 由平均值原理知 (1-56.84%) <w (Na2CO3) < (1-44.63%) , 故答案选 (B) .
7.确定反应的化学方程式
例16 已知Cl2和NO2在一定条件下可以化合成一种气态化合物A.为了测定A的组成, 进行如下实验:
(1) 当Cl2和NO2混合气体以不同比例混合时, 测得其平均相对分子质量为51及61, 则Cl2在上述混合气体中的体积分数分别为__和__;
(2) 取上述不同比例的混合气体各5L, 分别在一定条件下充分反应, 气体体积仍均为4L, 则Cl2与NO2反应的化学方程式为:__.
解析:此题第一问依据混合气体平均相对分子质量的定义法马上可求得Cl2在上述混合气体中的体积分数分别为1/5和3/5.在第二问中, 由于总体积为5L, 故第一种条件下气体组成为:Cl2:1L、NO2:4L;第二种条件下气体组成为:Cl2:3L、NO2:2L.
由题意可知反应的方程式只有一个, 在不同条件下体积变化值相同, 说明参加反应的量相同, 故在两种条件下, 肯定都存在一种反应物刚好完全反应, 另一种反应过量的情况, 所以两种条件下同一种成分的极小值刚好完全反应, 即1L Cl2和2L NO2恰好完全反应, 故化学方程式为:
Cl2+2NO2=2NO2Cl
(体积之比等于计量数之比)
四、估算法
有些计算型选择题, 表面上看起来似乎要计算, 但只要认真审题, 稍加分析, 便可以目测心算, 得到正确答案.
1.根据取值范围估算
例17 在一定条件下的密闭容器中, 放入3L R (g) 和5L Q (g) , 在一定条件下发生下列反应:2R ( g) +5Q ( g) 4X ( g) +nY ( g) , 达到平衡后, 容器内温度不变, 混合气体的压强为原来的87.5%, 则该化学方程式中的 n 值是 ( )
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5
解析:因为同温同体积时, 平衡后压强减小, 所以该反应是一个气体体积减小的可逆反应, 即:2+5>4+n, 在选项中只有 n=2满足不等式, 答案为 (A) .
2.根据化学式的特点估算
例18 甲、乙两种化合物都只含有X、Y两种元素, 甲、乙中X元素的质量分数为30.4%和25.9%, 若已知甲的化学式为XY2, 则乙的化学式只可能是 ( )
(A) XY (B) X2Y
(C) X2Y3 (D) X2Y5
解析:若把选项中乙的化学式都化为XYn的形式, 则 (B) 中 n 为1/2, (C) 中 n 为3/2, (D) 中 n 为5/2.根据已知条件, 乙中X元素的质量分数比甲中的小, 所以有 n>2, 选项中只有 (D) 符合条件.
3.根据化学反应特点估算
例19 CS2在O2中完全燃烧生成CO2和SO2, 今用0.228 g CS2在448 mL O2 (标准状况) 中完全燃烧, 反应后气体混合物在标准状况下的体积为 ( )
(A) 112 mL (B) 224 mL
(C) 336 mL (D) 448 mL
解析:由反应的化学方程式:
CS2 (l) +3O2 ( g) CO2 ( g) +2SO2 ( g)
可知:反应中消耗的气体和生成的气体一样多, 即反应前后气体的体积没有发生变化, 所以反应后气体混合物在标准状况下的体积仍为448 mL, 答案为 (D) .
4.根据规律估算
例20 两种气态烃以任意比混合, 在150℃时1L该混合气体与9L氧气混合, 完全燃烧后恢复到原状态, 所得气体的体积仍为10L, 下列各种混合烃不符合此条件的是 ( )
(A) CH4 C2H4 (B) CH4 C3H6
(C) C2H4 C3H4 (D) C2H2 C3H6
解析:“4H”法:气态烃与氧气混合后燃烧或爆炸, 恢复原状态 (水处于蒸气状态) 时, 反应前后总体积 (或物质的量) 的变化情况是:
烃分子中氢原子数=4, 总体积不变;
烃分子中氢原子数<4, 总体积减小;
烃分子中氢原子数>4, 总体积增大.
燃烧前后总体积不变, 不需写出化学方程式和推算, 便知烃中氢原子数为4的符合条件, 因为选不符合条件的, 所以答案为 (B) 、 (D) .
5.根据数据特点估算
例21 有五瓶溶液分别是:①10 mL 0.60 mol/L NaOH水溶液, ②20 mL 0.50 mol/L H2SO4水溶液, ③30 mL 0.40 mol/L HCl, ④40 mL 0.30 mol/L醋酸水溶液, ⑤50 mL 0.20 mol/L蔗糖水溶液.以上各瓶溶液中所含离子、分子总数的大小顺序是 ( )
(A) ①>②>③>④>⑤
(B) ②>①>③>④>⑤
(C) ②>③>④>①>⑤
(D) ⑤>④>③>②>①
解析:解答本题时, 必须考虑到溶液中的溶质和溶剂两个因素, 而溶质又要分清是电解质还是非电解质, 是强电解质还是弱电解质.对于10 mL 0.60 mol/L NaOH水溶液来说, 由于NaOH完全电离, 其中溶质的物质的量为0.60 mol/L×0.01L×2=0.012 mol, 而溶剂水的物质的量为10 g÷18 g/mol=0.55 mol.相比之下, 溶剂分子占绝大部分.其他四瓶溶液中, 溶剂的物质的量更大, 而且依次增大.因此只要比较溶剂的量的大小, 即可得出离子、分子的总数排列顺序.答案为 (D) .
此题最易出现的错误就是一见到溶液就只想溶质, 而忽视溶剂的分子数.
6.根据反应实质估算
例22 将质量分数为5.2%的NaOH水溶液1L (密度为1.06 g/cm3) 用铂电极电解, 当溶液中NaOH的质量分数改变了1.0%时停止电解, 则此时溶液中应符合的关系是 ( )
解析:电解NaOH溶液时, 实质是电解水, 所以NaOH水溶液质量分数增大应为6.2%.
由于阴阳极上发生如下反应:
阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极 2H++2e-=H2↑
因此阳极析出物的质量大, 阴极析出物的质量小, 所以答案为 (B) .
7.根据极值估算
例23 常温下, 向20L真空容器通入 a mol H2S和 b mol SO2 (a 和 b 都是正整数, 且 a≤5, b≤5) , 反应完全后, 容器内气体可能达到的最大密度为 ( )
(A) 24.5 g/L (B) 14.4 g/L
(C) 8 g/L (D) 5.1 g/L
解析:根据题意, 当 a=1, b=5时, 容器内气体可能达到最大密度.由反应:
2H2S+SO2=3S+2H2O
知, 反应完全后只剩余4.5 mol SO2, 此时容器内气体的密度为4.5 mol×64 g/mol÷20L=14.4 g/L, 所以答案为 (B) .
总之, 计算型选择题主要考查学生思维的敏捷性, 解题时主要靠平时积累的速解技巧加上灵活运用来解题.
化学计算型选择题解题技巧例析 篇10
【例1】由两种金属粉末组成的混合物14g,与足量稀硫酸反应放出1g氢气,则该混合物的组成可能是()。
A.Zn、Fe B.Zn、Mg
C.Fe、MgD.Fe、Cu
解析:铜与稀硫酸不反应,Zn、Mg、Fe均为二价金属,设金属混合物的平均原子量为x,由反应方程式R+H2SO4=RSO4+H2←(R代表金属),得关系式x∶2=14∶1,解x=28。据平均值原理,混合物中金属的原子量必定有一种大于28,另一种小于28,所以本题答案为B、C。
二、巧用比值
【例2】由Fe2(SO4)3和FeSO4组成的固体混合物中,经测定S元素的质量分数为A%,则该混合物Fe元素的质量分数为()。
A.(100-A)%B.(100-2A)%
C.(100-3A)%D.(100-4A)%
解析:由Fe2(SO4)3和FeSO4的组成不难看出,无论二者以什么样的质量比相混合,硫与氧的原子个数比总是1∶4,其质量之比总是(32×1)∶(16×4)=1∶2。故混合物中氧元素的质量分数为2A%,铁元素的质量分数为1-A%-2A%=(100-3A)%。答案为C。
三、巧妙代换
【例3】铜粉和碳粉的混合物在空气中充分灼热后,最终得到的黑色物质与原混合物质量相同,则碳粉在混合物中的质量分数为()。
A.80%B.15.8%
C.20%D.84.2%
解析:由题意知,混合物中碳的质量等于与铜反应的氧气的质量,据等量代换原理,混合物中碳的质量分数即为得到的氧化铜中氧的质量分数,即16/80×100%=20%。答案为C。
四、巧妙推理
【例4】把一瓶稀硫酸平均分为四等份,使之分别与足量的下列物质反应,所得溶液中溶质质量分数最小的是()。
A.MgB.MgO
C.Mg(OH)2D.MgCl2
解析:解答本题不必逐一计算,只需巧妙推理便可迅速作答。由反应方程式可知,当硫酸用量相等时,生成的硫酸镁的质量必定是相等的。故所得溶液中溶质质量分数的大小完全取决于水的多少。而溶液中水的来源一是稀硫酸中的,其质量相等,二是反应后生成的,只有Mg(OH)2与硫酸反应生成的水最多。故本题答案应为C。
五、巧攻一点
【例5】某结晶化合物的化学式为x·nH2O,其中X的相对分子质量为M。今将xg此结晶化合物加热至全部失去结晶水,得固体残渣为y g,则n的值为()。
A.M(x-y)18/y B.18M(x-y)/xy
C.(x-y)y/18MD.M(x-y)y/18x
解析:以选项的单位作为突破口,可将此题快速攻破。由于n是一个没有单位的量,而各个选项的单位分别是:A无单位、B的单位为g-1、C的单位为g-2、D的单位为g,故不必进行任何计算,即可确定本题答案为A。
六、巧取极限
【例6】某不纯的氯化镁粉末(内仅含一种杂质)95 mg,溶于水后与足量的硝酸银溶液反应,生成氯化银沉淀300 mg。则氯化镁粉末中的杂质可能是()。
A.NaClB.AlCl3
C.KClD.CaCl2
解析:运用极限方法,假定氯化镁中不含杂质,则由化学方程式可很快求出生成的氯化银的质量为287mg。由于实际产生的氯化银沉淀为300 mg,表明氯化镁粉末中所含的杂质必是含氯量大于氯化镁的物质。观察分析所给选项的化学式,即可确定本题答案为B。
七、巧作估算
【例7】元素X、Y可组成两种化合物M和N。已知M的化学式为XY,其中Y占53.33%。若N中Y的质量分数为36.36%,则N的化学式为()。
A.X2Y5B.XY2
C.X2Y3D.X2Y
选择计算 篇11
【关键词】电力营销;两部制电价;基本电费
【中图分类号】F407.6
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158(2012)10-0284-01
一、关于基本电费计算的探讨:目前电力营销业务中,对受电容量在315KVA及以上的大工业用电执行两部制电价,即基本电价和电度电价,与此相对应的电费是基本电费和电度电费。基本电费计算的现状如下:基本电费以月计算,但新装、增容、变更与终止用电月份的基本电费,按实际天数计算。事故停电、检验停电、计划限电不扣减基本电费。基本电费可按变压器容量计算,也可按最大需量计算。目前内蒙古电网内按变压器容量计算的基本电价是19元/KVA,按最大需量计算的基本电价是28:元/KW。在日常用电中,基本电费一般采用按变压器容量计算,因其简朴易行,用户也轻易接受。但是目前电力营销业务中这种计算基本电费的模式存在以下问题:
第一、个别用户在变压器铭牌容量上作假,从而少交电费,造成基本电费流失。对此一般供电单位难以鉴定,主要因其不具备鉴定的资格,也没有中间机构来进行鉴定。
第二、变压器和高压电机较多的用户因为用电范围较大,变压器分布比较分散,高压电机分布比较隐蔽,当用户新增变压器或高压电机并且有意地隐瞒时,供电企业从变电站和用电量上不易发现,也会造成基本电费的流失。
第三、对于用户变压器数目众多,启停频繁时,需要做大量的用电检查工作去监督与管理,也容易造成容量电费的少收或漏收。
第四、还有往往采取变压器容量计算基本电费时的用户,基本上是高耗能用户,而且往往为了追求最大利益,过负荷生产。对电网的稳定构成很大的影响。
第五、事故停电、检验停电、计划限电等情况时,用电客户没有用电,期间未占用供电设备容量,但不扣减基本电费。已经有不少用户多次提出不应收取停电期间的基本电费。造成用户的不理解,产生用电纠纷。
二、解决方法
第一、严格实行两部制电价、扩大两部制电价的实施范围,有利于科学分摊容量成本,使客户公平负担用电,保证国家和电力企业财政收入。从而保证电网的良性发展。因为电能发、供、用一致性的特点,电力企业必需备有一定的发、供电设备,以时刻知足客户用电的需要。为此电力企业支付了一定的容量本钱,这笔固定用度应该由客户分担。基本电价与客户的最大负荷有着直接的关系,客户的设备利用率或负荷率的高低与客户每月的平均电价成反比,可鼓励客户节能增效。有利于提高发电设备利用率、电网负荷率和终端电能使用效率,同时也有利于电力系统保持良性发展。
第二、采用最大需量计收基本电费,可减少供用电双方之间的纠纷,科学准确地记取用电客户从电网获取的用电需量,正确合理的计算基本电费。
选择计算 篇12
为了提高系统的稳定性和供电可靠性,我国在220 kV及以上电力系统中广泛采用单相自动重合闸。研究表明,单相自动重合闸是否成功在很大程度上取决于故障点的潜供电流大小和恢复电压幅值及其上升速度[2]。同塔双回线路的耦合现象比较严重,使潜供电流和恢复电压的值增大,导致潜供电流难以自熄,不利于重合。我国特高压线路采用并联电抗器中性点加小电抗的方法限制潜供电流和恢复电压[3]。合理的小电抗配置可使潜供电流容性分量大幅降低,同时将恢复电压限制到很低水平[4]。
文献[5]给出单回线路小电抗的表达式。文献[6]根据电路变换,推导出双回运行时小电抗的计算公式。文献[7]采用双回线路的六序分量法,计算出不同补偿方式下小电抗的表达式。本文以某特高压双回线路为研究对象,当线路发生单相接地故障时,过高的潜供电流和恢复电压影响重合闸的可靠重合。本文基于双回线路的六序分量法,根据文献[8],首次在解耦过程中根据对角矩阵的性质得出小电抗的表达式。考虑到双回线路的运行方式,给出不同运行状态下小电抗的表达式,为双回线路小电抗的选择提供依据。
1 单回线路小电抗的计算
潜供电流包括容性分量和感性分量,其中容性分量占主导地位。我国一般采用并联电抗器中性点加小电抗的方法限制潜供电流,如图1 (a)所示。图1(a)中Xlp表示并联高抗,Xln表示中性点小电抗。高抗的能量被分配到相间和相对地之间,等效成图1 (b),其中Xlm等效成相间电抗,Xlm等效成相对地电抗。
小电抗的取值满足相间全补偿,通过简单的电路变换[3],可以得到:
2 双回线路小电抗的计算
对于同杆并架的特高压双回输电线路,传统的接线方式如图2(a),由于回间存在严重的电磁耦合,不能很好地补偿电容分量。一些学者提出了图2(b)的接线方式[9],本文对图2(b)接线方式下的小电抗进行计算。
2.1 双回线路,回运行,回悬空
同塔双回线路1回运行、1回悬空时的运行方式等同于单回运行方式。由于特高压线路需要换位,设三相的量是对称的,如图3 (a)所示,对地电容为Cg,相间电容为Cm,序电容为C1,高抗补偿度为K,则由C1=Cg+3Cm,,得:
2.2 双回线路1回运行1回接地
同塔双回线路在单回运行方式下,停运线路一般接地。此时相间电容和相对地电容如图3(b)所示。A,B,C为双回线的运行相,a,b,c为停运相且全部接地。此时A,B,C相的回间电容转化成对地电容,因此A,B,C相的对地电容为Cg+3Cn,Cn为回间电容。此时,小电抗的表达式为:
2.3 双回路运行
同塔双回线路在双回同时运行时的相间、回间、相对地的电容如图3(c)所示。与单回运行方式相比,双回线路的回间耦合电容也会向故障点提供潜供电流。
图3中对地电容为Cg,相间电容为Cm,回间电容为Cn;假定双回线路满足对称运行条件,回间电容共9个,图3中只画出其中的2个;设自导纳为Ys,相间互导纳为YM,回间互导纳为互导纳为负值),忽略线路中的电导,故自导纳;由节点导纳矩阵可以得出:
首先要完成线间解耦[7],换矩阵为P:
式(4)节点导纳矩阵的右上方和左下方完全相同,要对六相电压和电流进行解耦,首先经过线间解耦的式(4)变为:
再对线间进行传统意义对称分量的分解:
其中变换矩阵为M:
式(7)中导纳矩阵序分量的值就是式(6)中导纳矩阵的特征值。设式(6)中导纳矩阵为A,Ys=a,b,Ym=c;令|A-λE|=
导线的电导可以忽略不计,则Yi=Bi;因此,双回线路运行时,两回之间的正序和负序导纳相等,零序导纳不同,设正序补偿度k=Bl1/Bc1,
正序电纳为:
I回零序为:
Ⅱ回零序电纳:
根据六序分量法[10],图2(b)所示的电路等效到输电线路侧的正序电纳、Ⅰ回零序和Ⅱ回零序电纳可表示如下:
又因联立式(12)求得高抗及小电抗的表达式为:
3 仿真验证
以某拟建设同塔双回特高压线路为例,线路电压为1 000 kV,最高运行电压为1 100 kV,线路总长为320 km;线路首末两端各装设1组720 MVA的并联电抗器。系统的简化示意图如图4所示[11,12]等效电源参数首端:Zk1=Zk2=0.38+j30.04Ω,2k0=0.17+j10.07Ω;末端:Zs1=Zs2=1.89+j150.18 0,280=0.84+j50.35Ω。
高抗的补偿度选为80%,线路采用三段换位法,线路参数由EMTP子程序line check计算得出,线路对地电容为0.006 5μF/km,相间电容为0.001 71μF/km,回间电容为0.001 258μF/km,代入式(13)、式(14)、式(15)可求出Xlp,xlm,Xln的值分别为1 615Ω,160Ω,920Ω。
设线路0.017 8 s发生单相接地故障,0.13 s两侧断路器跳闸,0.5s仿真结束,假定故障发生在线路中间,双回运行方式下的仿真图如图5所示。
根据1974年国际大电网会议资料,无电流间隙时间t(单位s)和潜供电流I(单位A)的关系可表示为t≈0.25(0.1I+1),潜供电流在20 A以下时可采用快速重合闸;潜供电流在20~30 A之间时可采用慢速重合闸[3];由图5可知,恢复电压和潜供电流都被限制在要求的范围内。而图5中仅仅是2回线路运行时的情况,并且由于存在线路电容参数的测量误差和小电抗的制造误差,计算的小电抗的值可能偏离限制潜供电流和恢复电压的最佳补偿值,而并联电抗器的大小是固定不变的,只有通过改变中性点小电抗的值来将潜供电流限制到最小。
由于双回线路除2回运行外,还有单回运行的情况,而停运线路断开(如检修过程)属于较短的过渡期,可不予考虑。停运线路接地是单回的主要运行状态,因此选择小电抗的时候需要考虑这种情况。通过已经搭建的仿真模型,计算出不同运行方式、不同小电抗时的恢复电压和潜供电流,如图6所示(Xlm相对Xln较小,取总Xlm为160Ω)。
由图6可以看出,考虑到单回和双回2种运行方式,以恢复电压(小于电弧的重燃电压)为标准,小电抗的取值范围为900Ω~1 100Ω;以潜供电流(小于20 A)为标准,小电抗的取值选为880Ω~950Ω,由此可知计算所得的920Ω是比较合理的。
4 结论
本文给出了双回线路在不同运行方式下小电抗的表达式,并通过仿真验证了计算的合理性。因此,本文为线路设计提供了一种思路,即在双回线路中,可直接根据式(13-15)确定小电抗的值,避免了小电抗选择时的盲目性。
摘要:特高压线路发生单相接地故障时会产生恢复电压和潜供电流,过高的潜供电流和恢复电压会影响单相重合闸的可靠重合。我国超特高压线路常采用中性点加小电抗的方法限制潜供电流和恢复电压。基于双回线路的六序分量法,推导出不同运行方式下小电抗的表达式,为工程计算提供依据。用暂态仿真软件ATP-EMTP建立了双回线路的模型,确定了双回线路运行方式对小电抗取值的影响,推荐了小电抗的取值。
关键词:特高压线路,潜供电流,中性点小电抗,运行方式,双回线路
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