例:加熱一根鋼管,因為熱損耗及加熱不完美均勻的問題,鋼管上溫度分布不均勻,通過測量不銹鋼管上的溫度分布,我們得到了下面這樣的一個曲線,然后如何求鋼管上的平均溫度。
不銹鋼管上溫度分布
思路:這里我們用積分(曲線下面積)然后除以起始測量的距離差。直接求平均會有較大誤差,一是溫度分布沒規律,二是如果測量時沒有等距測量誤差則更大
方法一、Excel得到曲線擬合公式手動定積分
上面已經得到了多項式擬合公式(任意曲線總能得到擬合較好的n階多項式公式),然后可以簡單積分求得原函數為(1E-13/7) x7 - (4E-10/6)x6 + (3E-07/5)x5 - (9E-05/4)x4 + (0.011/3)x3 + (0.4018/2)x2 + 148.97x + C,帶入起始距離(25,485),相減后除以460得到平均溫度為264.3℃。
方法二、MATLAB函數trapz
trapz是計算散點組成的折線下梯形面積的,trapz(x,y)/460 = 260.8℃
兩種方法差不多,直接求梯形面積會少算一些面積,所以得到的平均溫度小了一點。