香烟过滤嘴的作用VIP免费

香烟过滤嘴的作用吸烟时毒物进入人体的过程大致是:毒物基本上均匀地分布在烟草中,吸烟时点燃处的烟草大部分为化烟雾,毒物由烟雾携带着一部分直接进入空气,另一部分沿着香烟穿行,在穿行过程中又部分地被未点燃的烟草和过滤嘴吸收而沉积下来,剩下的进入人体,被烟草吸收而沉积下来的那一部分毒物,当香烟燃烧到那里的时候又通过烟雾部分进入空气,部分沿香烟穿行,这个过程一直继续到香烟燃烧至过滤嘴处为止.试建立模型分析过滤嘴的作用,与使用的材料和长度有什么关系.要从定量的角度回答上述问题,就是要建立一个描述吸烟过程的数学模型,分析人体吸入的毒物数量与哪些因素有关,以及它们之间的数量表达式.模型假设:1.烟草和过滤嘴的长度分别是1l和2l,香烟总长21lll,毒物M(毫克)均匀分布在烟草中,密度为10lMw.2.点燃处毒物随烟雾进入空气和沿香烟穿行的数量比例是aa:',1'aa.3.未点燃的烟草和过滤嘴对随烟雾穿行的毒物的吸收率(单位时间内毒物被吸收的比例)分别是常数b和（单位：1/s）.4.烟雾沿香烟穿行的速度是常数v,香烟燃烧速度是常数u,且uv.5.不考虑香烟中毒物进入空气的部分被人体吸入.模型构成:记一支烟吸完后毒物进入人体的总量为Q在时刻t单位时间内通过香烟截面x处lx0的毒物量为txq,,称为毒物流量(单位:mg/s).在时刻t截面x处单位长度烟草中的毒物含量10lx为txw,,称为毒物线密度(mg/mm).由假设1得,显见00,wxw.设0t时在0x处点燃香烟,则Q就是lx处的流量在吸一支烟时间内的总和.由假设1和4,得到:tdtlqQul10,(1)xq过滤嘴0vxxx1llxxxq模型求解1.求出0t瞬间由烟雾携带的毒物单位时间内通过x处的数量0,xq,简记为xq.由假设4,可以认为香烟点燃处0x静止不动.考察xxx,一段香烟,毒物通过x和xx处的流量分别是xq和xxq,由守恒定律这两个流量之差应等于这一段未点燃的烟草或过滤嘴对毒物的吸收量,由假设4,2有:lxlvxxqlxvxxqbxxqxq11,0,其中vx是烟雾穿过x所需的时间。令0x，得：lxlxqvlxxqvbxdqd11,0,(2)初始条件由在0x处点燃的烟草单位时间内放出的毒物量00uwH决定,由假设4,3,1得:00Haq(3)解出结果为:lxleeaHlxeaHxqvlxvlbvxb1010,0,11（4)2.在香烟燃烧过程的任意时刻t，求毒物单位时间内通过lx的数量tlq,。因为在时刻t香烟燃至utx处，记此时点燃的烟草单位时间放出的毒物量为tH则ttuwutH,（5）在（4）式中将坐标原点平移到tux处即可得到：lxleetaHlxtuetaHtxqvlxvtulbvtuxb11,,,11（6）由（5），（6）直接可得出vlvtulbeettuwuatlq21,,（7）3．确定（7）中的ttuw,因为在吸烟过程中未点燃的烟草不断地吸收烟雾中的毒物，所以毒物在烟草中的密度txw,由初始值0w逐渐增加。考察x处t时间内毒物密度的增量txwttxw,,，根据守恒定律它应该等于单位长度烟雾中的毒物被吸收的部分，由假设4,2有：tvtxbqtxwttxw]1,[,,令0t，并将（5），（6）代入得：00,,wxwettuwuavbtwvtuxb（8）解得：tvubaeaawttuw1011,（9）4．计算Q将（9）代入（7），再代入（1）作积分得到：vlbavluleebavawtdtlqQ12110011,（10）模型分析：为便于分析，把（10）化为：reMaQvl2其中：vlbar11，rerr1（11）1．Q与烟草含毒物量M，毒物随烟雾沿香烟穿行比例a成正比，设想将毒物放在集中于lx处，则吸入量aM。2．因子vle2体现出过滤嘴减少毒物进入人体的作用，提高过滤嘴吸收率和增加长度2l能够对Q起到负指数衰减的效果，且在数量上二者增加一定比例时所起的作用相同，降低烟雾穿行速度v也可减少Q。3．因子r表示的是由于未点燃烟草对...