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《海洋技术学报》2021,(3)
水翼是波浪滑翔机的重要动力转换部件。本文针对水翼平面形状的优化问题进行研究,首先,建立了波浪滑翔机水翼水动力分析模型,分析了展弦比和翼型对单个平直水翼升力特性的影响,选定了最佳展弦比和翼型;在此基础上,提出了一种椭圆形后缘的水翼平面外形技术方案,建立了水翼椭圆形后缘平面外形的控制方程;利用CFD方法,针对单个水翼和阵列化水翼2种条件,分析对比了平直水翼和具有椭圆形后缘水翼的升力和阻力特性。研究结果表明:在低雷诺数条件下,较大的展弦比有利于提高水翼的升力系数;攻角较大时NACA0012翼型截面形状的水翼性能优于平板翼;对于相同面积的水翼,当攻角较小时椭圆尾缘水翼的升力系数和阻力与平直水翼相同,而攻角较大时椭圆尾缘水翼的升/阻力特性优于平直水翼。 相似文献
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形状参数可根据离岸距离和水深来确定海滩平衡剖面的形状。因此，形状参数应描绘所有环境因素对海滩剖面的影响，包括波浪气候和沉积物的特征。然而，所有的前人研究在定义形状参数时所考虑的只是沉积物的特征。本文研究的主要目的是在对海滩剖面定义时加上波浪气候因素，通过海浪波能在破波带上每单位体积的衰减速率来获取其对形状参数的影响。通过研究平衡状态下波浪衰减速率，形成了包括波浪气候和沙滩颗粒大小两种参数的海滩平衡剖面的新的定义理论。研究发现，沉积物的颗粒大小和波浪高度对海滩的形状参数的值有着显著的影响，而波浪周期的影响可忽略不计。通过能量守恒，也可获取在宏观尺度上波浪能量的强度对不同粒度大小的海滩剖面的影响。研究结果可用来解释两个任意拥有相同的沉积粒度海滩剖面，却有着不同的海滩剖面的组成结构。总之，本文通过增加波浪高度因素来定义形状参数，发展了Moore（1982）给出的海滩剖面的描述参数。 相似文献
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粉质土大量存在于黄河水下三角洲地区,粉土液化过程中具有类似流体的性质,可以把液化过程中的粉土视为黏性流体进行研究。基于流体力学中Stokes黏滞阻力原理,在波浪水槽试验基础上,设计了一套测量液化过程中粉土流变特性的拖球装置,并对其实用性进行验证。在铺设有粉土底床的波浪水槽中埋入可以水平滑动的小球,通过拖动小球在粉土中水平运动,测量小球所受阻力值的大小,用以计算液化粉土表观动力黏度。充分考虑试验中波浪要素、超孔压比等因素的影响。结果表明,该装置能够满足试验要求;波浪循环荷载作用下,观察到了孔压的累积至液化的过程;波浪参数对结果有较大影响,其中波高越大,表观黏度值越小;同一波高情况下,表观黏度随时间缓慢增加;随着超孔压比的升高,波浪作用下粉土表观黏度值逐渐减小。 相似文献
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沿海盐沼潮滩可以有效降低波浪高度,耗散波浪能量,在海岸防护和沿海城市安全中扮演着重要角色。以长江河口崇明岛南侧盐沼潮滩为对象,基于不同潮间带实测波浪变化数据,采用波能衰减模型对波浪横向沿潮滩衰减状态进行定量分析,由此探讨波浪衰减主控要素。结果表明:波浪沿盐沼潮滩向岸传播过程中,波高以及波能大幅下降,其中光滩—芦苇前部区域波能平均下降19%,芦苇区域波能平均下降71%,有植被覆盖区域对波浪的衰减效应更为显著。同时,水深、入射波高及阻力是影响盐沼潮滩波浪衰减的主要因素,波浪衰减强度随水深增大而减小,入射波高增加以及阻力的增大而增强。 相似文献
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波浪谱形对不规则波数值模拟的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
通过数值模拟分析了波浪谱形对不规则波浪数值模拟结果的影响.采用不同参数的JONSWAP谱模拟入射波要素,基于抛物型缓坡方程模拟不规则波浪的传播,分析了波浪谱形状对波浪数值模拟结果的影响.结果表明,采用抛物型缓坡方程模拟不规则波浪时,入射波浪谱形对模拟结果影响不明显;但由于模型中非线性项的影响,采用不规则波模拟的波高分布和采用规则波模拟的结果略有差别. 相似文献
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通过基于考虑波浪非线性频散关系的椭圆型缓坡方程数学模型(RIDE),在原高阶的控制方程中添加植物阻力项,建立了模拟植物区波浪传播的数学模型(RIDE-VEG)。将计算结果与规则波在植物场中变形的水槽试验数据进行比较,验证良好,并分析了植物区特征参数对于波浪传播的影响。针对相对淹没度、植物密度和波浪周期等因素对波高衰减的影响进行敏感性分析,结果表明其三者对于消浪效果的影响是单调的,但消浪效果对于波浪周期的敏感程度则较其余二者为弱。与其他学者的研究相比,忽略流场效应的RIDE-VEG模型较其它的模型计算更为简便,且计算结果较为满意。 相似文献
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为了使消能结构在多频率波浪作用下都能有一个较低的反射率,提出一种新型消能结构——双层板与双列开孔结构复合结构。考虑了面积约束条件下结构物边界对波浪反射特性的影响,运用数值模拟方法模拟了波浪与结构物的相互作用,计算了消能结构在不同边界形状下的反射系数,对比波浪反射系数结果获得了最佳的消能结构物边界形状。反射系数研究结果及消能结构周围流场的分析表明:消能结构物的反射特性及流场特性对波候有一定的依赖性,也依赖于消能结构物的边界特性。因此开展消能结构物边界排布及形状的研究是很有必要的。 相似文献
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海岸湿地是近海地区重要的生态系统,由于潮流、波浪尤其是非连续水流与植被的相互作用,导致该海域的水动力环境复杂多变。本文发展了一个深度平均二维波流耦合数学模型,模拟湿地海域波浪和波生沿岸流的运动特性。水动力模型中植物拖曳力作为源项放入动量方程中,在波浪作用量平衡方程增加波能耗散项用于解释水生植物对波浪产生的阻力作用。在动态耦合模型中,波浪模型为潮流模型提供波浪辐射应力、波高、波浪周期等数据信息,潮流模型为波浪模型提供计算的水位和流速,可以达到双向动态耦合。本文发展的波流耦合模型通过三个实验室试验数据加以验证,计算结果和实验数据吻合较好,在波浪、波生流和植物迭加条件下,所建模型能够有效地模拟波浪、沿岸流等不同现象。 相似文献
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针对自升式钻井平台在海上迁航时的迁航阻力计算提出了一种计算方法,此种方法在吸收和归纳国内外迁航规范、标准的基础上,对某国内典型形式的自升式钻井平台迁航阻力的计算方法进行了研究。考虑迁航过程中静水力拖航阻力、风阻力载荷和波浪阻力的作用,同时根据平台的具体布置形式考虑了平台风阻力的遮蔽效应。在计算得到平台迁航阻力总阻力的基础上,对拖船选择和拖曳设备的配备给出了具体要求。最后,对具体平台的迁航阻力进行了算例研究,并同该平台操船手册中给出的迁航阻力进行了比较,迁航阻力计算结果符合良好。 相似文献
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An electrical resistance apparatus with a highly sensitive alternate current bridge was developed in the paper for the purpose of measuring the electrical resistivity of soils and eliminating the low frequency polarization. The electrical resistivity of Guangxi expansive soils was measured in the laboratory using the developed apparatus. The investigation result demonstrates that the electrical resistivity of the Guangxi expansive soil is a function of the electrical resistivity of soil skeleton and pore water, water content, degree of saturation and void ratio. Along with electrical resistivity, the matrix suction was measured, and the relationship between the electrical resistivity and matrix suction was analyzed. The electrical resistivity-volumetric water content curves are compared with the matrix suction-volumetric water content curves for these soils. The relationship of matrix suction-volumetric water content is observed to be the similar feature to that of the electrical resistivity-volumetric water content curve. 相似文献
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本文研究了海水中溶油对骨条藻、角毛藻,三角褐指藻、金藻、甲藻、杜氏盐藻的生长影响。结果表明杜氏盐藻、三角褐指藻、甲藻等在含油海水中9天左右达到最高含量,且在17天左右仍维持最高含量,表明这些藻的耐油性较好。这些耐油藻使海水中石油含量下降3—6倍,表明它们对海水中溶油有净化作用。 相似文献
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GPU-Based DEM Simulations of Global Ice Resistance on Ship Hull During Navigation in Level Ice 总被引：1，自引：0，他引：1
The ice resistance on a ship hull affects the safety of the hull structure and the ship maneuvering performance in icecovered regions.In this paper,the discrete element method(DEM)is adopted to simulate the interaction between level ice and ship hull.The level ice is modeled with 3D bonded spherical elements considering the buoyancy and drag force of the water.The parallel bonding approach and the de-bonding criterion are adopted to model the freezing and breakage of level ice.The ship hull is constructed with rigid triangle elements.To improve computational efficiency,the GPU-based parallel computational algorithm was developed for the DEM simulations.During the interaction between the ship hull and level ice,the ice cover is broken into small blocks when the interparticle stress approaches the bonding strength.The global ice resistance on the hull is calculated through the contacts between ice elements and hull elements during the navigation process.The influences of the ice thickness and navigation speed on the dynamic ice force are analyzed considering the breakage mechanism of ice cover.The Lindqvist and Riska formulas for the determination of ice resistance on ship hull are employed to validate the DEM simulation.The comparison of results of DEM,Lindqvist,and Riska formula show that the DEM result is between those the Lindqvist formula and Riska formula.Therefore the proposed DEM is an effective approach to determine the ice resistance on the ship hull.This work can be aided in the hull structure design and the navigation operation in ice-covered fields. 相似文献
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—Corrosion of reinforced concrete structures is a serious problem in ocean engineering.As anorientation of study anticorrosion coating technique is developed and widely applied.but many problemsneed to be solved.LSW-2 type anticorrosion coating for maritime reinforced concrete structures is charac-terized by sea water resistance.salt fog resistance.moisture and heat resistance as well as impermeabilityto chlorions.The new type coating can be applied to wet concrete surface by conventional constructiontechnique.It is a breakthrough in solving the above- mentioned problem.The paper mainly introduces thetest results.the property indices.coating procedure.construction technique and economic benefit ofthe coating. 相似文献
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南海南部活体浮游有孔虫分布特征及其影响因素初探 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对2002年5月采自南海南部海区11个站位20个垂直分层浮游拖网样品的浮游有孔虫组成和分布特征的初步分析,发现该区表层水体中浮游有孔虫分布广泛,共鉴定属种20种,以热带暖水种占绝对优势,广适应性冷水种有零星出现。深水种Globorotalia menardii在南海南部50 m水层中广泛出现,但壳体相对较小,壳壁较薄。该区0—50m水层活体浮游有孔虫丰度范围为(6 138—64 174)枚.1 000 m-3海水,大致呈西高东低的分布趋势,在西南部浅水区和西北部上升流区丰度最高,与表层水体的营养水平密切相关。将水样浮游有孔虫分布数据与该海区23个站位表层沉积样数据进行对比分析,发现遗壳浮游有孔虫与活体的分布关系密切,虽然在种属丰度以及分布范围等方面有明显差异,但两者具有相似的优势种组合。主要差异在于水体中浮游有孔虫优势种相对丰度差异较大,易溶种Hastigerina pelagica含量较高,而遗壳中浮游有孔虫各种属分布趋向于均匀化。此外,陆源物质的释稀作用对沉积物中的有孔虫丰度分布有明显的控制作用。 相似文献
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LD10—1油田具有高温、高矿化度、高原油黏度和非均质性严重等特点,水驱开发效果较差,应采取技术措施提高采收率。依据矿场实际需求,采用实验和理论分析方法,研究了抗盐聚合物及高分Cr3＋聚合物凝胶的黏度特性、分子结构形态、线团尺寸（Dh）、流动特性和驱油效果,并对两种调驱剂的调驱效果进行对比和机理分析。结果表明,在LD10～1油田注入水条件下,可以形成具有以分子内交联为主要结构特征的Cr3＋聚合物凝胶。与相同浓度聚合物溶液相比较,Cr3＋聚合物凝胶分子线团尺寸（Dh）变化不大,但阻力系数和残余阻力系数明显增加,且残余阻力系数大于阻力系数,表现出独特的渗流特性。在注入时机相同和药剂费用相近条件下,与抗盐聚合物溶液相比较,高分Cr3＋聚合物凝胶调驱增油效果较好,而且调驱剂用量愈大,注入时机愈早,调驱效果愈好。 相似文献