論文題目：雨中行走淋雨量分析 雨中行走淋雨量分析

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1、論文題目：雨中行走淋雨量分析　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　17　　　　　雨中行走淋雨量分析　　摘要　　　　　　　本文在給定的降雨條件下，分別建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，分析人體在雨中奔跑時(shí)淋雨多少與奔跑速度、降雨方向等因素的關(guān)系。其中文中所涉及到的降雨量是指從天空降落到地面上的雨水，未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失而在水面上積聚的水層深度，它可以直觀地表示降雨的多少。淋雨量，是指人在雨中行走時(shí)全身所接收到得雨的體積，可表示為單位時(shí)間單位面積上淋雨的多少與接收雨的面積和淋雨時(shí)間的乘積。利用MATLAB軟件對(duì)各個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了求解?！♂槍?duì)問(wèn)題一，設(shè)

2、降雨淋遍全身不考慮雨的方向，經(jīng)簡(jiǎn)化假設(shè)得人淋雨面積為前后左右及頭頂面積之和。人以最大速度奔跑1000m，用MATLAB求解可得淋雨量近似為0.0024?！　　♂槍?duì)問(wèn)題二，雨迎面吹來(lái)，雨線方向與跑步方向在同一平面，人淋雨面積為前方和頭頂面積之和。因各個(gè)方向上降雨速度分量不同，故分別計(jì)算頭頂和前方的淋雨量后相加即為總的淋雨量。據(jù)此可列出總淋雨量W與跑步速度v之間的函數(shù)關(guān)系。分析表明當(dāng)跑步速度為時(shí)，淋雨量最少。并計(jì)算出當(dāng)雨與人體的夾角θ=0時(shí)，淋雨量近似為0.0012；當(dāng)θ=30°時(shí)，淋雨量近似為0.0016?！♂槍?duì)問(wèn)題三，雨從背面吹來(lái)，雨線與跑步方向在同一平

3、面內(nèi)，人淋雨量與人和雨相對(duì)速度有關(guān)。列出函數(shù)關(guān)系式分析并求解，可知當(dāng)人速度v=2時(shí)淋雨量最少，α=30°時(shí)的總淋雨量近似為0.2405556E-03?！♂槍?duì)問(wèn)題四，列出淋雨量W和跑步速度v之間的函數(shù)關(guān)系式，利用MATLAB畫(huà)出α分別為0°，10°，….90°的曲線圖。　　針對(duì)問(wèn)題五，雨線與人跑步方向不在同一平面內(nèi)，則考慮人的淋雨面積為前后左右以及頭頂。分別列式表示，總的淋雨量即為三者之和。　　　　　　　　　　關(guān)鍵詞　　　　　　淋雨量；降雨的大??；降雨的方向（風(fēng)）；路程的遠(yuǎn)近；行走的速度；　　　　　　　　　17　　　　　　　　　　　　　　　一、問(wèn)題重述　　

4、　　　生活中我們常常會(huì)遇到下雨卻沒(méi)有遮雨工具的時(shí)刻，我們?cè)谀菚r(shí)會(huì)有很多選擇，其中之一就是淋雨，往往很多人會(huì)在雨中快走或奔跑以使自己身體淋雨量最小化，但往往很多人會(huì)感覺(jué)到淋雨量并不會(huì)因?yàn)榭熳呋虮寂芏鴾p少多少，反而有時(shí)候淋雨量倒有所增加，淋雨量和速度等有關(guān)參數(shù)的關(guān)系如何，讓我們假設(shè)一數(shù)學(xué)模型模擬計(jì)算真實(shí)情況。當(dāng)我們?cè)谟曛袕囊惶幯刂本€跑到另一處時(shí)，如果雨速為常數(shù)，走的時(shí)候身體的動(dòng)作的大小和暴露在雨中的面積大小影響著淋雨的多少，并且行走速度也同樣影響著淋雨量，將人體簡(jiǎn)化成一個(gè)長(zhǎng)方體，高a=1.5米，寬b=0.5米，厚c=0.2m，跑步距離d=1000m，跑步最大

5、速度=5m/s，雨速u(mài)=4m/s，降雨量w=2㎝/h=，記跑步速度為ν?！?.當(dāng)我們不考慮雨的方向時(shí)，假設(shè)降雨會(huì)淋遍全身，這時(shí)如果我們最大速度奔跑會(huì)淋多少雨？　　　2.雨從迎面吹來(lái)，雨線方向與跑步方向在同一平面內(nèi)，且與人體的夾角為θ，建立總淋雨量與速度ν及參數(shù)abcduωθ之間的關(guān)系。問(wèn)速度ν多大，總淋雨量最少。計(jì)算θ=0°，θ=30°時(shí)的總淋雨量?！　?.雨從背面吹來(lái)，設(shè)雨線方向與跑步方向在同一平面內(nèi)，且與人體的夾角為α，建立總淋雨量與速度ν及參數(shù)abcduwα之間的關(guān)系。問(wèn)速度ν多大，總淋雨量最少。計(jì)算α=30°時(shí)的總淋雨量?！?.以總淋雨量為縱軸，

6、速度ν為橫軸對(duì)第3問(wèn)作圖（考慮α的影響），并解釋結(jié)果的實(shí)際意義?！?.若雨線方向與跑步方向不在同一平面內(nèi)，模型會(huì)有什么變化？　　　　　　　　　　二、問(wèn)題分析　　　　　　　　　　2.1問(wèn)題一分析　　17　　　　　若不考慮雨的方向，雨以降雨量w均勻地淋遍全身。將人體簡(jiǎn)化成長(zhǎng)方體，求出人接受雨的總面積，人以最大速度跑步，并計(jì)算淋雨時(shí)間、單位時(shí)間、單位面積上的降雨量，求出人跑完全程的總淋雨量W?！　　　　　　?.2問(wèn)題二分析　　　　　　　　雨迎面吹來(lái)，雨線方向與跑步方向在同一平面內(nèi)且與人體夾角為θ，如圖1所示。根據(jù)實(shí)際情況估計(jì)人體淋雨可分為頭頂和前后左右?guī)讉€(gè)方向

7、上。雨迎面吹來(lái)時(shí)，由于雨相對(duì)于人的速度有變化，因此人單位時(shí)間內(nèi)接收雨量變化，且與相對(duì)速度成正比。據(jù)此，推算出前后側(cè)上單位時(shí)間接受雨量。同理，頭頂部位接雨量與雨速垂直于頭頂平面的分速度成正比。分別計(jì)算出頭頂側(cè)與前后側(cè)單位時(shí)間接雨量，并分別乘以各自面積以及時(shí)間d/t,即得到頭頂及兩側(cè)淋雨的總量。在人體總的淋雨量.據(jù)此可得W與v之間關(guān)系，并能求出θ=0和θ=30°時(shí)的總淋雨量?！　D1　　　　　　　　　　2.3問(wèn)題三分析　　　　　　　　雨從背面吹來(lái)，雨線與跑步方向在同一平面內(nèi)且與人體夾角為α，如圖2所示。左右方向上淋雨量為0。頭頂上單位時(shí)間內(nèi)接收雨的量與雨速垂

8、直方向上的分量成正比，為頭頂面積bc與時(shí)間的d/v以及之積。當(dāng)時(shí)，17