风机基础TLP平台在波浪中运动性能的CFD数值分析     

安筱婷  赵伟文  万德成 《海洋工程》2020,38(5):35-49

随着海上风能的开发向深水发展，支撑风机的载体平台越来越受到关注。在经济性与安全性、稳定性的多重要求下，张力腿平台（TLP）在海洋风能资源的开发中体现出了重要地位。采用基于开源平台OpenFOAM开发的计算流体动力学（CFD）水动力学求解器naoe-FOAM-SJTU对一座处于中等水深下的风机基础水下TLP（STLP）的运动响应进行了数值模拟与研究。文中使用弹簧锚链模型模拟STLP的垂向系泊锁链系统，模拟该平台在不同波浪环境下的运动响应情况。首先将STLP单自由度自由衰减CFD模拟结果与已有全耦合时域分析结果进行对比，验证了naoe-FOAM-SJTU求解器及使用弹簧模型模拟STLP系泊系统的准确性与可靠性。随后在考虑非线性波浪载荷的情况下研究极端海况下与一般作业海况下STLP的运动响应情况，计算工况中的风机基础所受弯矩及锚链受力情况，并详细展示流场、速度场信息，分析高阶波浪成分、不同海况等条件对于STLP运动性能的影响。研究结果表明，TLP在中等水深中具有良好的运动性能，naoe-FOAM-SJTU求解器可以有效模拟水中生产平台在波浪环境下的水动力问题，并可以对整个流场进行可视化展示与分析。  相似文献   

南海西北部夏冬季浮游介形类的分布及其影响因素     

廖彤晨  尹健强  李开枝  谭烨辉 《热带海洋学报》2020,39(2):77-87

海洋浮游介形类(Ostracods)是一类分布较广的小型甲壳动物, 在海洋碳循环中起重要作用。目前国内海洋浮游动物采样常使用505μm网目孔径的浮游生物网, 从而导致个体较小的介形类被忽略。文章根据2006年7—8月(夏季)和2006年12月—2007年1月(冬季)在南海西北部海域分别使用网目孔径为505μm和160μm浮游生物网采集的样品, 比较不同网目所获浮游介形类种类和丰度的差异, 分析介形类种类和丰度的分布特征, 探讨环境因素对其时空分布的影响。160μm网目采集的浮游介形类种类和丰度均高于505μm。基于160μm网目数据分析浮游介形类群落结构: 1) 鉴定浮游介形类32种, 其种数由近岸向外海递增, 等深线100m以浅海域的种数显著高于100m以深海域(p<0.01); 2) 夏季浮游介形类的丰度高于冬季, 夏季丰度高值区主要出现在雷州半岛东部和琼东近岸, 显著高于外海(p<0.05), 冬季介形类丰度分布较为均匀; 3) 优势种针刺真浮萤(Euconchoecia aculeata)是近岸高丰度的主要贡献种; 4) 介形类种数与温度和水深呈显著正相关, 丰度与叶绿素a浓度呈正相关, 而与温度和盐度呈负相关。夏季琼东沿岸上升流和粤西沿岸流有助于浮游介形类在雷州半岛和海南岛东部近岸海域形成较高的丰度, 最高达1252个·m^-3。同时, 建议今后研究浮游介形类采用网目孔径小的浮游生物网进行采集以便全面评估其群落结构特征。  相似文献   

基于线粒体控制区序列的花斑蛇鲻遗传多态性分析     

李敏  孔啸兰  许友伟  陈作志 《热带海洋学报》2020,39(4):42-49

花斑蛇鲻(Saurida undosquamis)是一种重要的底层经济鱼类, 本研究利用线粒体控制区(D-loop区)序列分析了中国近海分布的花斑蛇鲻的遗传结构和遗传多样性, 一共测定了6个地理群体129尾样本的D-loop区全序列。结果显示, 全长为921bp的序列包含71个多态性位点, 共检测到101个单倍型。花斑蛇鲻总体呈现很高的单倍型多样性(0.9873 ± 0.0048)和较低的核苷酸多样性(0.0132 ± 0.0067)的特征。基于邻接法构建的单倍型系统发育树的拓扑结构很浅, 没有形成分化明显的支系。单倍型在各个地理群体中的分布呈分散交叉状态, 表明地理群体间没有显著的遗传分化。6个群体的分子方差分析显示, 花斑蛇鲻绝大部分的遗传变异(99.87%)来源于群体内的个体之间, 而群体间的变异仅占0.13%。大部分地理群体之间的遗传分化指数(F_ST)均很小, 揭示了群体间的基因交流很频繁, 存在高度的遗传同质性。这些研究结果表明中国近海的花斑蛇鲻遗传多样性丰富, 没有明显的遗传分化, 是一个随机交配群, 可以作为同一个渔业单元来管理。  相似文献   

基于SLAF测序分析3个塔形马蹄螺群体的遗传结构和多样性*     

黄景  欧泽奎  刘文广  何毛贤 《热带海洋学报》2020,39(5):1-18

塔形马蹄螺(Tectus pyramis), 海洋软体动物, 广泛分布于中国深圳大鹏湾、海南岛、西沙和南沙群岛的珊瑚礁生态系统中。文章采用特异性位点扩增片段简化基因组测序技术(SLAF-seq)对来自深圳(SZ)、三亚(SY)和西沙(XS)的塔形马蹄螺群体的遗传多样性和结构进行分析。通过测序共获得115.74Mb读长数据, 平均测序深度为337.87倍, 测序质量值(Q₃₀)平均为94.07%。研究获得118679个多态性SLAF标签, 获得846502个高度一致的群体单核苷酸多态性位点(SNPs), 其中有155个显著差异SNPs。3个群体的平均观察杂合度(H_o)和期望杂合度(H_e)值分别为0.1441~0.1611和0.2537~0.2695。平均多态性信息含量(PIC)为0.2048~0.2176。通过系统发育树分析、主成分分析和聚类分析, 将45个个体大致分为3个类群, 每个群体的所有个体都可以聚类成一个类群。SZ和SY群体的遗传结构相似, 遗传距离最低(0.2510), 遗传分化系数F_st值最低(0.0818)。但XS与其他两个群体间的遗传分化明显, 尤其是XS和SZ群体(F_st=0.1868)。3个群体的遗传分化可能与海流和地理位置有关。  相似文献   

北太平洋副热带模态水盐度的年代际变化     

胡睿坤  边志刚  刘子洲  刘聪  翟方国  顾艳镇 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(2):9-21

副热带模态水(Subtropical Mode Water;STMW)在气候变化中起着重要作用。本文利用全球高分辨率数值模拟结果,研究了北太平洋STMW核心层盐度(Core Layer Salinity;CLS)的年代际变化及其物理机制。结果表明,CLS存在显著的年代际变化,其空间分布则与背景流场分布特征有关。侵蚀区CLS滞后生成区CLS约1~2年,这主要是海流平流输运引起的。生成区内,STMW的季节循环一般可分为生成期(12-4月)、隔离期(5-6月)和侵蚀期(7-11月),生成期混合层盐度(Mixed Layer Salinity;MLS)决定着隔离期和侵蚀期的CLS,而MLS年代际变化则主要由同太平洋年代际涛动存在负相关性的海表面淡水通量的变化引起。  相似文献   

考虑转捩影响的潮流能水轮机翼型水动力学性能数值模拟     

袁鹏  陈超  王树杰  谭俊哲  司先才 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,50(5)

为了更准确地模拟潮流能水轮机的水动力学性能并研究边界层转捩对水轮机翼型水动力学特性的影响,本文采用κ-ε湍流模型以及γ-Re_θ转捩模型对水轮机翼型水动力学性能进行了考虑转捩的数值模拟。在进行转捩模拟时通过CFD软件的UDF接口将转捩经验关系式导入求解器中,在-5°～25°攻角范围内对水轮机翼型的水动力学性能进行了数值模拟。比较湍流模拟与转捩模拟下水轮机翼型的升阻力系数以及流场特征,结果表明:对水轮机翼型水动力学性能进行全湍流模拟时在小攻角范围内忽略了转捩前的层流状态,导致湍流模拟所得到的升力系数小于使用γ-Re_θ转捩模型的转捩模拟所得的升力系数;阻力系数则大于转捩模拟所得的结果;相比于全湍流模拟,转捩模拟时会更早的进入深失速状态。  相似文献   

厦门大德记沙滩小型底栖动物的时空分布及影响因素     

慕芳红  张婷  李佳  华尔 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,50(9)

于2010年4月至2011年1月对福建厦门大德记海滨浴场沙滩进行了季节性的调查采样,对小型底栖动物及其所处的沉积环境进行了研究,探讨了小型底栖动物的丰度、生物量和群落的时空变化及其与环境的关系。共鉴定出16个小型底栖动物类群,桡足类是最优势的类群,其次是线虫和缓步类,三者共占小型底栖动物总丰度的88.1%。小型底栖动物的年平均丰度和生物量分别为(660.2±424.000) ind/cm~2和(1 908.2±1 343.8)μg·dwt·10 cm~(-2)。大德记沙滩沉积环境的空间分布相对均匀但季节变化分明。小型底栖动物的丰度和生物量呈现显著的季节变化,夏季显著高于其他季节,但在潮区间和断面间差异不显著。间隙水温度、盐度、溶氧、叶绿素ɑ质量比和脱镁叶绿酸质量比等理化环境因子的季节波动是导致小型底栖动物丰度季节变化的主要因素。小型底栖动物的类群组成在季节、潮区和断面间差异均显著。间隙水温度、沉积物中值粒径和分选系数三个环境因子的组合能最好的解释该沙滩小型底栖动物的群落结构。研究结果可为亚热带沙滩小型底栖动物的深入研究提供基础数据,也可为全球气候变化背景下沙滩的保护、开发和利用提供科学依据。  相似文献   

深圳福田红树林保护区自由生活海洋线虫群落特征研究     

华尔  崔春燕  徐华林  刘晓收 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,50(9)

分别于2013年7月(夏季)、2013年10月(秋季)、和2014年1月(冬季)在深圳福田红树林保护区选取沙嘴码头(S)、凤塘河口(F)、观鸟屋(G)和基围鱼塘(Y)四个采样区10个采样站点采集样品,探讨海洋线虫在该红树林保护区的丰度、群落结构及其时空变化规律。结果表明,福田红树林保护区海洋线虫群落平均丰度为(1 591.4±84.8) ind./10 cm~2,丰度变化范围与中国其他红树林生境基本一致。海洋线虫群落以轴线虫科(Axonolaimidae)和条线虫科(Linhomoeidae)为优势科,假拟齿线虫属(Pseudolella)、拟齿线虫属(Parodontophora)、微口线虫属(Terschellingia)、吞咽线虫属(Daptonema)、亚囊咽线虫属(Subsphaerolaimus)、后线形线虫属(Metalinhomoeus)等为优势属,刮食者(2A型)为优势摄食类型。优势属组成与中国各地红树林生境相似,表明海洋线虫群落种类组成相似。但是,仍有部分属或种的优势度仅在福田红树林生境较高,具有典型的地方性分布特点。福田红树林线虫群落结构和丰度具有显著的空间差异和季节性变化特征。季节动态主要表现为夏季丰度极高,秋冬季丰度低,三个季节种类组成区分度明显。线虫群落结构和丰度的空间差异主要表现为区域差异显著,而潮带差异不显著,表明同一区域线虫群落结构基本一致。区域差异表现为S区线虫丰度最高,F区丰度最低;线虫种类组成在Y区、S区和F区之间存在显著差异。从摄食结构而言,Y区以非选择性沉积食性线虫为优势,其他三区以刮食者为优势摄食类型。相关性分析结果显示,间隙水温度、盐度、沉积物粉砂黏土含量或中值粒径、脱镁叶绿酸、有机质含量等与线虫群落结构和丰度显著相关。植被类型差异、沉积物粒度特征的差异和有机质含量代表的食物资源差异是引起线虫群落空间差异的主要原因,间隙水温度、盐度、沉积物粒度特征的变化是引起季节差异的主要因素。海洋线虫群落的空间差异和季节性动态也是对变化中的红树林环境特征的响应。  相似文献   

甲壳素/壳聚糖结构形态与生物材料功效学研究     

陈西广 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,50(9)

甲壳素/壳聚糖已经成为重要的医用生物材料,在创伤修复、引导组织再生、抑菌、止血、术后防粘连、药物递送和3D打印等领域得到广泛应用。研究证实,甲壳素/壳聚糖的活性功效受到多种因素调控,一方面与其自身的化学结构和官能团相关,另一个很重要的因素便是产品的物理结构,特殊的微纳米结构和物理形态,对其活性功效的发挥起着不可忽视的作用。本文就甲壳素/壳聚糖在物理形态与生物学功效学方面的研究进展进行简要总结,并主要结合我们实验室近年来的研究结果进行概括说明,为其在医用生物材料和其它相关领域的研究提供引导和借鉴。目前,很多研究成果和技术还多处于实验室阶段,实现其临床应用仍极具挑战性,因此还需要广大科研工作者的不懈努力。  相似文献   

AUV矢量推进水动力计算及水平回转操纵性试验     

李雨田  雷敏  冯朝  韩用波 《数字海洋与水下攻防》2020,3(4):288-294

针对矢量推进模式下的 AUV 水动力性能和操纵性能，开展了 AUV 矢量推进水动力 CFD 计算， 对矢量推进水平回转操纵性进行了评估，加工了矢量推进样机，并进行湖上操纵性验证。理论计算和试验数据表明：矢量推进具备极高的低速操纵性，该研究为矢量推进在 AUV 上的应用提供了理论和技术基础。  相似文献