浴缸中水温的最佳控制策略2017.7.27-7.29
浴缸水温控制的最优注水方案研究
表 1 符号说明
符号 Q q A λ η χ
t(x,y,z,τ) τ ρ c U
Toutside Twater Taverage Thotwater
Af
含义
n 方向的热流量 , W n 方向的热流密度 , W·m-2 与热流方向垂直的导热面积，m2 水的导热系数，W·m -1·℃ -1 浴缸水与空气的牛顿热交换系数，W·m-2·℃ -1 浴缸水与人体皮肤的牛顿热交换系数，W·m-2·℃ -1
流传热的传递方程，通过联系人体皮肤与外界环境的热量交换方程，获得单位时间内应注入浴缸的热水量体积为 ：
QV
=
∫ Ω (τ
)
∂t ∂τ
+U
⋅ ∇t −
λ cρ
⋅∇2t +
η Af cρV
⋅ (Twater
− Toutside ) −
χ AD cρV
T − T hotwater
water
⋅ (Taverage − Toutside ) dV
dimensional temperature field is simplified into one-dimensional temperature field, and the value of
hot water flow is obtained by 8.227 ×10−3m3 / s , it is in line with the actual situation.
Keywords: bathtub; heat conduction equation; Matlab; Gauss Seidel iteration method; Fu L活中用来洗浴和缓解压力的必备品， 目前市场上大部分浴缸采用一次性注水的工作方式，这类浴 缸存在不能较长时间保持水温恒定的困难。本文设计一种浴 缸水温调节方案，通过实时控制热水输出量，从而达到人体 最舒适的洗浴温度。根据热力学基本定律，浴缸水温降低是 因为其与外界有热量交换而损失了一部分热量。
浴缸恒温方案
浴缸恒温方案浴缸恒温方案的提出是为了解决用户在浴室使用过程中经常遇到的水温不稳定的问题。
本方案通过引入恒温技术，确保用户在洗澡的过程中能够一直享受到舒适恒定的水温，提升了浴室的使用体验。
一、方案介绍在现有的浴缸设计中，我们将增加一个恒温器模块，通过温度感应器检测水温的变化，并根据设定的温度值来调节水龙头的开关，以保持水温的稳定。
这样，无论在洗澡开始时还是结束时，用户都可以享受到恒定的水温，减少了对水龙头的频繁调节。
二、方案原理我们将恒温器模块与现有的水温控制系统相结合，通过以下步骤来实现浴缸恒温的功能：1. 安装温度感应器：将温度感应器安装在水管内部，用于实时感知水温的变化。
2. 温度检测与调节：恒温器模块会对温度感应器传来的数据进行实时监测，并与设定的目标温度进行比较。
3. 水温控制：当水温低于设定的目标温度时，恒温器模块会自动启动水龙头，使水流进入浴缸，并在恰当的时间内停止水流以达到恒温效果。
4. 水温保持：一旦水温达到设定的目标温度，恒温器模块会自动控制水龙头的开关状态，保持恒定的水温。
三、方案优势1.提供舒适的洗澡体验：通过浴缸恒温方案，用户可以一直享受到恒定的水温，避免了水温不稳定带来的不适感。
2.节约用水：由于浴缸恒温方案可以自动控制水龙头的开关状态，避免了用户频繁调节水流造成的浪费，实现了合理的用水量控制。
3.节能环保：浴缸恒温方案的智能控制系统可以根据需求及时停止水流，降低热能的损耗，从而节约能源、减少能源消耗。
四、方案应用浴缸恒温方案可以广泛适用于各类家庭、宾馆、酒店等浴室场所，为用户提供稳定可靠的洗浴体验。
此外，该方案还可以与智能家居系统相结合，使用户能够通过手机APP等方式远程控制浴缸的温度和水流，更加方便实用。
五、结语浴缸恒温方案通过引入恒温技术，为用户提供了更加舒适便捷的洗浴体验。
在节约用水、节能环保等方面也具备显著的优势。
我们相信，通过实施浴缸恒温方案，能够满足用户对于高品质浴室体验的需求，提升用户的生活品质。
沐浴水温的科学调节
沐浴水温的科学调节沐浴是人们日常生活中不可或缺的一部分，除了清洁身体外，它还有助于放松身心、促进血液循环和改善睡眠质量。
然而，很多人并没有意识到沐浴水温对身体健康的影响。
本文将探讨沐浴水温的科学调节，以帮助读者更好地享受沐浴的养生效果。
1. 水温的选择沐浴水温的选择是关键，过热或过冷的水温都可能对身体产生不良影响。
一般来说，沐浴水温应保持在36℃到40℃之间，这个范围既能满足清洁身体的需求，又不会对皮肤造成过度刺激。
对于老年人和儿童来说，水温应稍低一些，以防止皮肤过敏或烫伤。
2. 温水浸泡的好处在沐浴过程中，温水浸泡有助于放松肌肉和舒缓疲劳。
温水能够促进血液循环，增加氧气供应，帮助肌肉恢复活力。
此外，温水还可以扩张血管，降低血压，对心血管健康有益。
3. 冷水冲洗的益处尽管温水浸泡有很多好处，但在沐浴结束时，用冷水冲洗身体也是有益的。
冷水冲洗可以收缩毛孔，减少皮肤的油脂分泌，有助于保持皮肤的清洁和健康。
此外，冷水还可以提高皮肤的抗氧化能力，减少自由基的损害，延缓皮肤衰老。
4. 水温与洗浴时间的关系除了水温的选择，洗浴时间也是需要注意的。
在水温适宜的情况下，沐浴时间一般控制在10到15分钟之间，过长的洗澡时间可能会导致皮肤过度干燥。
此外，过热的水温会使皮肤失去水分，导致皮肤干燥和瘙痒。
因此，要避免长时间高温的沐浴，以免对皮肤造成伤害。
5. 注意个人体质和季节变化除了一般的水温调节原则，个人体质和季节变化也需要考虑。
对于体质虚寒的人来说，可以适当提高水温，以温暖身体；而体质偏热的人则可以降低水温，以舒缓体内热气。
此外，夏季炎热时，可以适当降低水温，以帮助身体降温；冬季寒冷时，则可以适当提高水温，以保持温暖。
总之，沐浴水温的科学调节对于身体健康至关重要。
适宜的水温可以帮助放松身心、促进血液循环和改善睡眠质量。
在选择水温时，要考虑个人体质、季节变化和洗浴时间，并在沐浴结束时用冷水冲洗身体，以保持皮肤的清洁和健康。
浴缸注意事项
浴缸注意事项浴缸是我们日常生活中常见的洗浴工具，它可以带给我们舒适的洗浴体验。
然而，使用浴缸时我们需要注意一些事项，以确保我们的安全和健康。
以下是关于浴缸使用的一些重要事项：第一点，清洁和消毒。
使用浴缸之前，必须确保其清洁和消毒。
浴缸表面常常会沾染污垢和细菌，如果不进行清洁和消毒，会导致细菌滋生和传播。
因此，我们可以在使用浴缸之前，用肥皂水或清洁剂清洗浴缸，并使用消毒剂对其进行消毒。
这样可以有效地防止细菌滋生和感染。
第二点，温度控制。
在使用浴缸时，必须控制好水温。
过热的水温可能导致皮肤灼伤和身体不适，而过低的水温则会使我们感到不舒服和寒冷。
因此，我们需要确保水温适宜，一般来说，37-40摄氏度的水温是比较舒适的。
此外，还需要定期检查浴缸的热水器和温度调节器，确保其正常工作和准确控制水温。
第三点，使用浴缸前进行热身。
进入浴缸之前，最好先进行一些热身运动，如伸展、按摩等。
这样可以有效地放松肌肉，预防肌肉拉伤和疼痛。
同时，在进入浴缸之前，也可以喝一些温水，增加身体内部的温度，以减少进入浴缸时的温度冲击。
第四点，时间限制。
在使用浴缸时，应注意时间限制，不要过长时间泡浴。
长时间泡浴会使皮肤过于湿润，破坏皮肤的角质层，导致皮肤干燥和敏感。
一般来说，15-20分钟的浸泡时间是比较适宜的。
此外，还要注意浸泡时间适度，根据自身的身体状况和感受，适时离开浴缸，以防止过度疲劳和身体不适。
第五点，控制水量。
在使用浴缸时，应合理控制水量，避免水位过高。
过高的水位可能会导致水溅出浴缸，并造成滑倒和摔伤的危险。
因此，在使用浴缸时，应留意水位，不要超过浴缸边缘，以确保自身安全。
第六点，防滑措施。
浴缸表面常常会变得湿滑，容易造成滑倒和摔伤的意外。
因此，在使用浴缸时，可以在浴缸底部放置防滑垫或使用防滑剂，增加浴缸底部的摩擦力，有效预防滑倒和摔伤的发生。
第七点，孕妇和儿童使用浴缸的注意事项。
孕妇和儿童在使用浴缸时需要注意一些特殊事项。
浴缸水温控制的最优注水方案研究
浴缸水温控制的最优注水方案研究
李若韬;张文瑜;李南廷;肖绪洋
【期刊名称】《电子测试》
【年(卷),期】2018(0)19
【摘要】浴缸是人们日常生活中必不可少的一种生活用具.基于流体流动和热量传递的原理,本文研究了水经热水器加热后再输送至浴缸过程中水温的控制模型以及浴缸热水温度分布状态.理论推导得到了浴缸中水的传导传热和对流传热的传递方程,通过联系人体皮肤与外界环境的热量交换方程,获得单位时间内应注入浴缸的热水量体积为:()给定边界条件,以C语言程序得到近似数值解并利用Matlab绘制浴缸内水的温度场分布图,最后将三维温度场简化为一维温度场,求得热水流量数值8.227×10?3m3/s,符合实际情况.
【总页数】5页(P5-8,11)
【作者】李若韬;张文瑜;李南廷;肖绪洋
【作者单位】重庆文理学院,重庆,402160;重庆文理学院,重庆,402160;重庆文理学院,重庆,402160;重庆文理学院,重庆,402160
【正文语种】中文
【相关文献】
1.低渗储层超前注水最优化实验研究 [J], 赵春鹏;岳湘安;尤源;高建;吴金桥
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浴缸正确的用法
浴缸正确的用法
以下是浴缸正确的使用方法：
1.填充水：填充水是使用浴缸的第一步。
在填充浴缸前，请确保浴缸干净并缺少杂物。
填充水时注意温度，一般建议温度在38左右。
2.放置防滑垫：浴缸内表面往往比较光滑，容易滑倒。
因此，在入浴前最好放置一个防滑垫，可以避免滑倒伤害。
3.倒入泡沫浴液：倒入足够的泡沫浴液，借助泡沫的作用可以使得身体更加干净，舒适。
4.进入浴缸：在进入浴缸之前先用水清洗一下身体，然后坐入浴缸中。
尽量避免用肥皂或洗发水等清洁用品直接接触浴缸表面，可以减少磨损和损坏。
5.控制浸泡时间：建议浸泡时间不要太久，最好控制在20到30分钟之间。
长时间的浸泡，可能会对身体造成不必要的伤害。
6.出浴后清洗：使用完浴缸之后，需要用清水仔细清洗，然后用毛巾擦干浴缸内表面和边缘。
7.及时放水：洗完澡后应及时放水，避免残留的浴液和污垢在浴缸内淤积。
8.定期清洗：定期对浴缸进行深层次的清洗，可以保持浴缸的洁净和使用寿命。
游泳池水温标准
游泳池水温标准游泳池水温是影响游泳体验的重要因素之一。
合适的水温可以让游泳者感到舒适，提高游泳的乐趣，同时也对游泳者的健康有着重要的影响。
因此，制定合理的游泳池水温标准对于游泳池的管理至关重要。
首先，我们来看一下室内游泳池的水温标准。
根据国际标准，室内游泳池的水温一般应该保持在25℃至28℃之间。
这个范围内的水温既能让游泳者感到舒适，又不至于让水温过高导致游泳者过度出汗，从而影响游泳的效果。
对于儿童和老年游泳者来说，水温稍微偏暖一些会更适宜，因此在这些游泳池中，水温可以适当调高至28℃至30℃。
而对于室外游泳池来说，由于受到季节和气候的影响，水温标准会有所不同。
在夏季，室外游泳池的水温一般应该保持在26℃至29℃之间，这样的水温能够让游泳者在炎热的天气中感到清凉舒适。
而在春秋季节，由于气温较为凉爽，室外游泳池的水温则应该保持在24℃至26℃之间，以防止游泳者受凉。
而在冬季，室外游泳池的水温则需要保持在28℃至30℃之间，以保证游泳者在寒冷的天气中也能够享受游泳的乐趣。
除了一般的游泳池水温标准外，对于一些特殊用途的游泳池，比如训练池、疗养池等，水温标准也会有所不同。
比如对于训练池来说，水温一般会保持在27℃至30℃之间，以帮助运动员更好地进行训练。
而对于疗养池来说，水温则会相对较高，一般会保持在30℃至35℃之间，以达到理疗的效果。
总的来说，游泳池水温标准的制定需要考虑到游泳者的舒适感和健康安全，并且要根据不同的季节和用途进行调整。
合理的水温标准不仅能够提高游泳者的体验，还能够保证游泳池的健康管理。
因此，游泳池管理者在制定水温标准时需要充分考虑各种因素，以确保游泳者能够在适宜的水温下尽情享受游泳的乐趣。
水族箱水温调节与定期维护技巧
水族箱水温调节与定期维护技巧水族箱作为一种养鱼的器具，对于鱼类的生长和生活环境有着至关重要的影响。
在水族箱的维护过程中，水温是一个需要特别关注和调节的因素。
本文将介绍水族箱水温调节和定期维护的技巧，帮助您更好地照顾鱼类和维持水族箱的生态平衡。
一、水族箱水温调节技巧1.选择合适的加热器：根据水族箱的大小和所养鱼类的需求，选择合适功率的加热器。
通常来说，每升水容积需要加热器2-3瓦的功率。
在购买加热器时，要确保选择可调节温度的产品，并根据鱼类所需的最佳水温来调节加热器。
2.安装加热器并调节温度：将加热器根据说明书正确地安装在水族箱中，并将温度调至适宜的范围。
不同种类的鱼对水温有着不同的要求，因此在调节温度时要根据所养鱼类的习性来进行。
一般来说，热带鱼的水温应保持在24-26度，金鱼和冷水鱼的水温则应保持在18-22度。
3.使用水族箱保温材料：在冬季或者气温较低的环境中，水族箱的水温会受到外界温度的影响而下降。
为了保持稳定的温度，可以在水族箱外部贴上保温材料，如发泡塑料或泡沫板等。
这样可以减少热量的散失，提高水温的稳定性。
二、水族箱定期维护技巧1.清洁过滤器：定期清洁水族箱的过滤器，以确保其正常运行和良好的过滤效果。
过滤器是水族箱中水质维持的关键，积累过多的污垢会降低过滤器的效率和水质的清洁程度。
根据水族箱的大小和过滤系统的不同，清洁频率可以为每1-2周。
2.更换水族箱水：定期更换水族箱的水，有助于去除废物和污染物，保持水质的清洁和透明度。
一般建议每1-2周更换20-30%的水量，而在水质较差或鱼类较多的情况下，建议更频繁地更换水。
3.定期检查水质参数：定期检查水质参数是水族箱维护的重要环节。
通过测试水中的pH值、氨氮、硝酸盐等参数，可以及时了解水质状况并采取相应的措施。
根据测试结果进行必要的调节和处理，以维持良好的水质平衡。
4.定期清洁水族箱内壁：水族箱内壁容易附着藻类和废物，定期清洁可以保持水族箱的美观和水生环境的卫生。
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2017重庆师范大学数学建模竞训练题目
2017.7.27-2017.7.29
浴缸中水温的最佳控制策略
当人们通过一个水龙头将热水注满一个浴缸，然后坐在浴缸中清洗和放松时，由于浴缸不是一个带有二次加热系统和循环喷流的温泉式浴缸，仅仅只是一个简单的储水容器，因此，一会儿之后，浴缸中的水温将明显降低。
所以洗澡的人需要不停地将热水通过水龙头注入浴缸中，以加热洗浴水，尽可能地保持浴缸中的水温恒定不变。
当浴缸里的水达到容量极限时，多余的水将通过溢流口溢流出去。
请通过建立数学模型回答以下问题：
（1）考虑浴缸所处的外部环境温度、浴缸的形状和体积，浴缸里的人的形状、体积、温度，浴缸中的人的运动以及洗浴的时间等因素，通过建立数学模型描述浴缸中水温的最佳控制策略，即让浴缸中水的温度尽可能地保持或接近浴缸中的初始水温，且尽可能地节约用水。
（2）如果一开始就在浴缸中加入一种泡泡浴剂，以协助清洗，请分析这对你的模型结果有什么影响。