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卫生洁具冲水时间设计

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发表于 2009-7-28 22:14 |只看该作者 |倒序浏览
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我国是个淡水资源相当贫乏的国家,人均可利用淡水量不到世界平均数的四分之一。特别是近几年来,由于环境污染导致降水量减少,不少省市出现大面积的干旱。许多城市为了节能,纷纷采取提高水价、电价的方式来抑制能源消费。而另一方面,据有关资料报道,我国目前生产的各类洁具消耗的能源(主要是指用水量)比其它发达国家的同类产品要高出60%以上。
某洁具生产厂家打算开发一种男性用的全自动洁具,它的单位时间内流水量为常数v,为达到节能的目的,现有以下两个控制放水时间的设计方案供采用。
方案一:使用者开始使用洁具时,受感应洁具以均匀水流开始放水,持续时间为T,然后自动停止放水。若使用时间不超过T-5秒,则只放水一次,否则,为保持清洁,在使用者离开后再放水一次,持续时间为10秒。
方案二:使用者开始使用洁具时,受感应洁具以均匀水流开始放水,持续时间为T,然后自动停止放水。若使用时间不超过T-5-秒,则只放水一次,否则,为保持清洁,到2T时刻再开始第二次放水,持续时间也为T。但若使用时间超过2T-5秒,则到4T时刻再开始第三次放水,持续时间也是T,在设计时,为了使洁具的寿命尽可能延长,一般希望对每位使用者放水次数不超过2次。
该厂家随机调查了100人次男性从开始使用到离开洁具为止的时间(单位:秒)见下表:
6 j$ Y6 Q6 F1 ~: t
时间(秒)
8 x7 C5 F6 Q0 l0 h1 \2 [12- B& p1 c  Y( O8 _" E
13
0 _/ p# a  y9 _% e. ]143 T' n- O" ^  j$ z' e  w
15( t! T9 Z  [  A/ J. B
16
3 L5 p3 O2 u% ]; }) d. h17$ g% ]' i8 V. O' J* J' m
18
人次
; ?4 c. E3 f9 S
# J" t  P( i+ ^3 u/ w5 `  I  G  [0 r: ^
16 N' j$ U$ D4 r' Y6 q5 W$ n
5& D/ M$ A& q3 g! t; M: R( [
12- t- A8 b: b: P+ l% X4 d% ]' _, E
60
2 N* K) {) e5 ~' p: m; Y13
/ Y/ ]/ e! t" ?* d' B6( H7 H- \$ n8 V: I# ~
3

8 p9 F: d8 @7 \' J! `( Z; e( O
1)请你根据以上数据,比较这两种设计方案从节约能源的角度来看,哪一种更好?并为该厂家提供设计参数T(秒)的最优值,使这种洁具在相应设计方案下能达到最大限度节约水、电的目的;
(2)从既能保持清洁又能节约能源出发,你是否能提出更好的设计方案,请通过建立数学模型与前面的方案进行比较。
zan
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