共查询到20条相似文献，搜索用时 109 毫秒
1.
2.
《海洋技术学报》2018,(6)
为研究极地浮冰的漂移对冰基拖曳式浮标水下拖曳标体运动的影响,设计了一种恒速牵引装置,模拟极地浮标的定向移动,用于定量研究拖曳标体在不同漂移速度下的的沉浮规律,为标体的设计提供数据支持。该装置用可编程控制器PLC作为主控制器,以步进电机为执行器,编码器测算牵引速度,通过PID算法控制牵引速度保持恒定。用LabVIEW设计了上位机控制界面,能够对PLC进行控制和状态监视,并可显示存储牵引速度值。实验结果表明该装置可在600 m的牵引行程内,牵引速度误差小于2%,符合定量模拟浮冰漂移速度的控制要求。在浮标静水拖曳试验中使用该装置模拟水面标体随风低速漂移,可以定量给出水下拖曳体的最大下潜深度,对极地拖曳式浮标系统的开发和布放前的检验具有重要意义。 相似文献
3.
下潜速度、姿态以及振动这几个因素严重影响着湍流剖面仪测量结果的有效性和准确度。分析几个因素及相关参数,对设计和优化剖面仪具有指导意义。本文采用双坐标系,建立湍流仪下潜过程的运动模型,并建立动力学微分方程组。基于动力学模型,分析影响湍流仪下潜速度的因素,提出速度配置方法。分析了湍流剖面仪重浮心距离及下潜相对速度对稳定姿态和攻角的影响,确定结构无阻尼自由摆动的固有频率,并通过数值计算,定性分析有阻尼情况下摆动的衰减特性。通过分析相关试验数据,验证理论计算结果的有效性和准确性,为后期优化提供理论依据。 相似文献
4.
《中国海洋大学学报(自然科学版)》2017,(Z1)
针对目前没有观测底层拉格朗日余流有效方法的现状,本文提出了一种利用升降浮标观测底层拉格朗日余流的思路,并以象山港为例对其可行性进行了数值分析。该方法的核心是浮标上浮至海面进行定位和通讯,下沉到海底随海水漂流。假设浮标升至水面的位置即为该浮标在这一时刻的水底位置,就可以得到底层拉格朗日余流。但是由于水平流速在垂向上有变化,浮标在升降过程中水平位置会发生偏移从而产生误差,该误差的大小直接影响到这种观测思路的可行性。本文利用FVCOM数值模式,以升降间隔周期、升降速度、释放位相以及追踪时间为实验变量分别计算它们对浮标升降过程中水平偏差的影响,结果表明,在升降间隔周期取一个潮周期,升降速度取0.10m/s,释放位相选在低平潮时,追踪一个潮周期后计算的拉格朗日底层余流速度误差可以控制在5%左右。说明这种测量方式在原理上是具有可行性的。 相似文献
5.
《中国海洋大学学报(自然科学版)》2017,(9)
基于多相流体动力学的贝赛特(Basset)-鲍瑟内斯克(Boussinesq)-奥森(Ossen)方程(BBO方程)研究滑移条件下颗粒在两相流中的运动情况。针对小型浮游生物表面微结构特征建立固-气-液三相双滑移模型,运用Karman边界层动量定理推导出以气相衔接的固-气相和气-液相层流边界层速度分布表达式。通过参数分析法确定Basset力、颗粒所受阻力及附加质量力对颗粒运动的影响,对BBO方程进行简化求解,得到颗粒在流场中的轨迹方程。将本文提出的滑移速度分布代入轨迹方程得到有滑移边界条件下颗粒在流场中的运动速度随时间的变化。通过分析可以得到,颗粒表面的驻泡结构使得颗粒与流场接触界面处出现速度滑移,从而提高了颗粒的运动速度。 相似文献
6.
7.
8.
9.
《海洋技术学报》2018,(6)
海洋资料浮标会对周围流场产生影响,从而影响流速剖面数据的准确度。为了探究浮标平台对流场的扰动深度,借助计算流体力学方法,建立了数值水池,并对全尺度的浮标模型进行了不同流速下的仿真。仿真结果显示,浮标受到的流速阻力与模型试验结果相近。对浮标周围的速度场进行分析,发现浮标对流场的扰动是水平面圆柱绕流和竖直面梯形绕流的结合,会在浮标上游和下游形成流速减慢区,浮标中游两侧和下方形成流速加快区,流场呈现紊乱状态。浮标平台的扰动深度随着流速的增大而增大,根据两种误差标准(1 cm/s误差和5%误差),计算了不同流速下的影响深度。该研究为ADCP的安装提供了指导,也为数据处理提供了依据,有利于提高ADCP的测流精度。 相似文献
10.
南海自动剖面浮标轨迹模拟系统包括高分辨率模式流场、拉格朗日追踪模型和垂向浮标运动参数化方案等三个核心部分。该系统可在南海范围内模拟两类自动剖面浮标:传统自动剖面浮标(停滞深度为1000m,最大下潜深度为2000m)和新型深海自动剖面浮标(停滞深度为距海底500m)。通过对南海现有的6个传统浮标的模拟,该系统可以预测其100d内的漂流轨迹。通过与真实浮标轨迹数据的对比,验证了该模拟系统的准确性。此外,根据该系统,我们初步探讨了深海自动剖面浮标阵列(时空分辨率为2°×2°×30d)在南海内区布放方案的可行性。该模拟系统的建立和完善将有助于对现有传统剖面浮标布放策略进行优化,并对未来深海剖面浮标在南海的推广应用提供初步的理论依据。 相似文献
11.
为了选择出合适的水下实验平台的无动力下潜方向和预计出下潜时间,用 CFD 方法对水下实验平台的无动力下潜工况进行了数值模拟。通过与常用的摩擦阻力系数公式计算结果对比,选用了一组较为合适的网格进行 CFD 分析,通过 FLUENT 计算结果拟合出阻力系数与速度的函数,使用 Simulink 对水下实验平台无动力下潜的过程进行了仿真。最终选出以正向下潜为海试时的下潜方向,并得到了下潜过程的时间,通过与海试结果对比,验证了 CFD 计算结果的准确性。 相似文献
12.
13.
14.
我国Argo浮标的设计与研究 总被引：6，自引：1，他引：5
自沉浮式剖面探测浮标是一种海洋观测平台,首先应用在国际Argo计划,故又称之为Argo浮标,专用于海洋次表层温、盐、深剖面测量。仪器布放后自行在大海中工作2a以上,直至电源耗尽;2004年11月8日实验的Argo浮标潜入深度已达到1900m,历时两年的浮标研究工作,在下潜深度、上浮水面、剖面测量、数据处理、卫星传递数据等功能上已经达到国际Argo组织的要求。文章详细阐述了剖面浮标的设计与研制内容和各种试验项目及所得数据,不仅为浮标设计提供科学的实测数据,还为今后该仪器产品化进程提供大量可靠依据和检测方法。 相似文献
15.
《海洋技术学报》2018,(5)
剖面浮标被广泛应用在国际"Argo"计划中,通过在海洋中上浮下潜运动来收集海水温、盐、深等物理参数。为了满足科学研究的需要,将常规2 000 m的剖面观测深度延伸至更深的海区十分有必要。为了设计一款性能优越的4 500 m深海剖面浮标,文章针对深海剖面浮标的特点,以液压系统的性能参数为依据,以100个测量剖面为设计目标,同时考虑到浮标露出水面的干舷高度、在深海环境下体积压缩以及其内部各模块之间的关联与耦合,建立深海剖面浮标概念设计的多学科设计优化模型,应用BLISCO多学科设计优化算法框架进行总体设计优化,优化后的总重量为48.773 kg,与日本的4 000 m的深海剖面浮标相比,重量减小了2.52%,测量剖面数增加了30个。设计优化结果表明,该型深海浮标的设计能满足深海环境下的测量要求,且性能优于日本的4 000 m级深海剖面浮标。 相似文献
16.
南海自动剖面浮标轨迹模拟系统包括高分辨率模式流场、拉格朗日追踪模型和垂向浮标运动参数化方案等三个核心部分。该系统可在南海范围内模拟两类自动剖面浮标: 传统自动剖面浮标(停滞深度为1000m, 最大下潜深度为2000m)和新型深海自动剖面浮标(停滞深度为距海底500m)。通过对南海现有的6个传统浮标的模拟, 该系统可以预测其100d内的漂流轨迹。通过与真实浮标轨迹数据的对比, 验证了该模拟系统的准确性。此外, 根据该系统, 我们初步探讨了深海自动剖面浮标阵列(时空分辨率为2°×2°×30d)在南海内区布放方案的可行性。该模拟系统的建立和完善将有助于对现有传统剖面浮标布放策略进行优化, 并对未来深海剖面浮标在南海的推广应用提供初步的理论依据。 相似文献
17.
海底对系缆运动及张力影响研究 总被引：1，自引：0，他引：1
对系缆运动及张力进行分析,并考虑海底对系缆的影响。采用细长弹性杆单元模拟系缆微段,建立系缆运动控制方程,采用有限元法对其进行离散,将海底弹性和阻尼作用力添加到离散控制方程中。利用牛顿法和Newmark-β法对离散后的系缆非线性运动方程组进行数值求解。模拟长600 m的系缆顶端受到垂向正弦激励时的运动,分别求得考虑和不考虑海底作用时系缆运动响应和动态张力。通过对比系缆的运动、速度和动态张力结果,发现海底的弹性阻尼作用对系缆的运动及张力特性有极大影响。上述研究工作为计算海底对系缆的作用力提供了新方法。 相似文献
18.
基于细长体水动力模型比较了Truss Spar平台在波流联合作用下运动响应预报的三种方法。分别采用波流耦合、速度叠加及力叠加计算Truss Spar平台在波流联合作用下的水动力载荷,根据流场水质点运动规律和Truss Spar外部形状特点,分段高效计算水动力载荷。利用Runge-Kutta-Fehlberg方法求解刚体非线性运动方程得Truss Spar在波流场中的运动响应。研究结果表明力叠加法所预报的Truss Spar纵荡和纵摇运动明显大于其他两种方法的相应运动响应预报结果,而波流耦合法与速度叠加法所预报的纵荡与纵摇运动响应幅值相当,三种方法所预报的垂荡运动响应的大小取决于具体波流参数。 相似文献
19.
针对海上目标探测问题, 将矢量水听器和Argo浮标相结合, 可构建一种具有水中目标探测能力的新型水下声学浮标平台。该浮标平台可多次上浮和下潜, 具有在位时间长、隐蔽性能高、成本低等特点, 单台水下声学浮标即可实现海上目标探测, 利用多台水下声学浮标可快速形成大面积区域覆盖能力。为进一步验证水下声学浮标对海上目标探测性能, 2019年8月在南海海区开展了多台水下声学浮标海上试验, 数据处理结果表明: 南海夏季典型声速剖面下, 水下声学浮标对船长42m航速8.4kn的水面航船目标最远探测距离可达13.8km, 目标估计方位均方根误差最优可达5°, 在水面航船距离最近的1.9km处, 目标估计方位标准差可达2°。 相似文献
20.
以2014年南海北部陆坡M站春、秋两季底流观测潜标回收为例,建立数学模型分析潜标上浮过程中垂直运动特征。首先做出忽略水平海流影响、刚性连接以及主要部件外形简化等假设。通过刚性连接部分上浮数值试验,得到释放后各部件能够保持相对位置不变、整体上浮的结论。视整个系统为刚体建立了垂直运动模型。分别模拟两次潜标回收,模型与高精度超短基线观测结果的对比表明:整个上浮过程可分为加速上浮阶段和稳定上浮阶段;模型速度曲线与观测速度拟合线比较接近,给出的平均模型速度与平均观测速度均相差0.2m/s;模型能够反映出在稳定上浮阶段,稳定上浮速度随时间缓慢降低的变化特征;各部件上浮的垂直速度是振荡变化的。模型可为相关水下仪器回收工作提供定量化依据。 相似文献