波流共同作用下珊瑚礁冠层附近平均流分布及阻力特性试验     

李张妍  姚宇  周宝宝  杨笑笑 《海洋通报》2023,(6):658-666

本文通过物理模型试验研究了波流共同作用下珊瑚礁冠层附近平均流的分布特征以及阻力特性,分析了典型波浪工况下无潮流、正向潮流和反向潮流分别作用下平均流速、摩阻流速、阻力系数的沿礁变化规律。结果表明：无潮流时礁前斜坡及外礁坪上存在海底回流且在礁缘附近回流最强,在礁坪上冠层附近平均流表现为向岸流,且该流沿礁向海岸方向持续增大。相较于无潮流时,正向潮流作用下冠层内外均为向岸流,在礁坪上冠层内外的向岸流显著增大;反向潮流作用下冠层内外均为离岸流且在礁缘处达到最大,该离岸流在礁坪上逐渐减小然后趋于稳定。无潮流时礁坪上摩阻流速呈小幅波动;相较于无潮流时,正向潮流、反向潮流影响下礁坪上摩阻流速显著增大,其中正向潮流影响下增幅更大;无潮流时礁坪上水力粗糙度沿礁减小,正向潮流和反向潮流影响下水力粗糙度普遍有幅度不等的增加。三种工况下礁坪上的阻力系数均沿礁整体呈下降趋势,相较于无潮流时,正向潮流和反向潮流影响下礁坪上的阻力系数显著增大,且正向潮流作用时增幅更大。  相似文献   

新型动力安装锚水动力学特性模型试验研究     

王煦  韩聪聪  刘君 《海洋工程》2021,39(2):53-61

相比于已有动力锚(鱼雷锚、多向受荷锚等),新型轻质动力安装锚借助助推器安装,具有质量轻、埋深大、承载效率高、在海床中下潜容易等特点。良好的水动力学特性(较小的拖曳阻力系数及稳定的下落垂直度)是确保动力安装锚准确、有效地安装到指定地点并贯入到设计深度的前提。通过4组10个工况的模型试验,研究了轻质动力安装锚的终端速度和拖曳阻力系数,及轻质动力安装锚和助推器的组合锚在水中自由下落时的方向稳定性。试验结果表明:优化后轻质动力安装锚的拖曳阻力系数为0.51~0.55,这有助于提高组合锚在水中的下落速度,从而提升组合锚的沉贯深度;增大助推器尾翼展弦比和选用轻质材料制作尾翼能减小组合锚的下落偏角,提高组合锚的方向稳定性。  相似文献   

不同布设间距下梯形台人工鱼礁体的水动力特性研究     

于定勇  赵伟  王逢雨  王世林 《海洋与湖沼》2020,51(2):283-292

为研究空心梯形台人工鱼礁体布设间距的变化对其水动力特性的影响,通过物模实验实测了开口比为0.1的梯形台人工鱼礁体在平行水流方向布设间距为1.0L、2.0L、3.0L(L为礁体的底边边长),前后共6个测点的流速及礁体受力。分析得到了双礁体的上升流规模、阻力系数在平行和垂直水流方向随布设间距变化的规律。采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法模拟了双礁体分别在垂直水流方向布设间距为0.5L、1.0L、1.5L、2.0L,平行水流方向布设间距为0.5L、1.0L、2.0L、3.0L、4.0L时的水动力场。结果表明:本研究数模与物模相同工况下,即双礁体在平行水流方向布设间距1.0L、2.0L、3.0L时,数值模拟的流速值和阻力值与相应的实验结果吻合较好,说明数值模拟方法可行,结果可靠。数值模拟结果得到双礁体的上升流规模、阻力系数均与垂直水流方向布设间距成反比。当垂直水流方向布设间距为0.5L时,流场效应最佳;双礁体的上升流规模随平行水流方向布设间距成正比,前方礁体阻力系数变化幅度较小,后方礁体阻力系数逐渐增大;当平行水流方向布设间距为4.0L时,流场效应最佳。本文研究结果可为单位鱼礁布局设计和参数确定提供参考。  相似文献   

辽东湾东海岸近地层特性探讨     

杨洪斌  马雁军  赵国珍 《气候与环境研究》2000,5(2):201-204

采用离岸800m高100m的气象铁塔观测所得的资料,利用粗糙度、阻力系数及幂指数公式,计算了辽东湾东海岸地区的粗糙度、阻力系数及风指数。结果表明：在向岸气流条件下,粗糙度值较大,可达0.18m,阻力系数最大值也可达0.025;在离岸气流条件下,粗糙度、阻力系数值较小。相同稳定度条件下,风指数值随着风速增大而减小。  相似文献   

不同攻角下投弃式海流剖面仪流体动力特性研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

张瑞  陈文义  刘宁  陶金亮  张曼曼 《海洋技术学报》2011,30(1):37-40

对投弃式海流剖面仪(eXpendable Current Profiler,XCP)不同攻角下流体动力特性进行数值模拟,分析了XCP探头流场压力分布与运动趋势的关系.研究了不同攻角下XCP探头阻力系数和升力系数的变化规律.研究表明,攻角能够明显改变流场的轴对称性.0°～10°攻角下,XCP探头阻力系数和升力系数随攻角增...  相似文献   

人工鱼礁礁体模型阻力系数的实验研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘健  许柳雄  张硕  黄洪亮 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2011,41(10):35-39

针对不同中心开口方式(圆孔、三角孔、方孔)的正方体人工鱼礁模型,通过风洞实验,定量探讨礁体的通透开口比、投影开口比与阻力系数之间的关系,测量模型礁体在不同角度迎流时的阻力系数。实验结果表明礁体阻力系数Cd随投影开口比γty的增加而呈下降趋势。当投影开口比γty相同且大于0.1时,阻力系数Cd随通透开口比γtt的增加而呈下降趋势。对于中心开孔方式人工鱼礁,阻力系数Cd计算公式为:Cd=-0.861γtt+0.145γty+1.268(R2=0.729,P<0.01)。回字型和正方体型人工鱼礁模型的实测值与理论公式计算值误差在8%以内,说明理论公式计算值是可靠的。在进行新礁体设计时,可以通过调整礁体开口尺寸,使礁体在满足集鱼、改善流场功效的同时,具有良好的水动力特性。  相似文献   

圆筒型鱼礁体纵横布设间距下的水动力特性研究          下载免费PDF全文

胡聪  毛海英  王开睿 《海洋科学进展》2022,40(1):154-164

应用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件数值计算了圆筒型人工鱼礁体在不同纵向和横向布设间距下的水动力特性,实测了圆筒型人工鱼礁体在纵向布设间距1.0L和2.0L (L为礁体长度)下的流场及受力特性,验证了物理模型实验中各个测点的流速值和阻力值,计算值与实验值吻合较好.研究...  相似文献   

渤海沿岸固定冰粗糙特征的实测研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

LIU Chengyu  CHAO Jinlong  GU Wei  LI Lantao  XU Yingjun 《海洋学报(英文版)》2014,33(7):97-106

The surface roughness characteristics(e.g., height and slope) of sea ice are critical for determining the parameters of an electromagnetic scattering, a surface emission and a surface drag coefficients. It is also important in identifying various ice types, retrieval ice thickness, surface temperature and drag coefficients from remote sensing data. The point clouds(a set of points which are usually defined by X, Y, and Z coordinates that represents the external surface of an object on earth) of land fast ice in five in situ sites in the eastern coast Bohai Sea were measured using a laser scanner-Trimble GX during 2011–2012 winter season. Two hundred and fifty profiles selected from the point clouds of different samples have been used to calculate the height root mean square, height skewness, height kurtosis, slope root mean square, slope skewness and slope kurtosis of them. The root mean square of the height, the root mean square of the slope and the correlation length are about 0.090, 0.075 and 11.74 m, respectively. The heights of 150 profiles in three sites manifest the Gaussian distribution and the slopes of total 250 profiles distributed exponentially. In addition, the fractal dimension and power spectral density profiles were calculated. The results show that the fractal dimension of land fast ice in the Bohai Sea is about 1.132. The power spectral densities of 250 profiles can be expressed through an exponential autocorrelation function.  相似文献   

Lageos卫星精密定轨中“类阻力”摄动的计算   总被引：1，自引：0，他引：1  

许华冠  朱元兰 《中国科学院上海天文台年刊》1989,(10):96-102

在Lageos卫星的精密定轨中引入了“类阻力”摄动加速度，以减小沿轨误差的影响。本文讨论了“类阻力”摄动的阻力系数CD的不同计算模式对定轨计算的影响。通过实例计算和分析比较，表明了类阻力系数CD在各个短弧上拟合的值变化较大。在一个月的长弧段内反CD作为常系数拟合求解仅是一种求平均值的近拟方法。类阻力系数CD应采用既包含长期变化又包含若干周期变化的计算模式比较合理，具体计算时该取多少项，应根据选用弧段的长短及精度要求来确定。  相似文献   

LAGEOS卫星的“类阻力”系数CD的谱分析     

许华冠  朱元兰 《天文学报》1989,30(4):341-349

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