一种新型振荡流实验装置及其应用

本文介绍了由大连理工大学土木系海洋工程研究室研制的一种新型振荡流实验装置,它不但可以做振荡流实验,还可以做恒定流实验;在振荡流条件下,它可以达到比较大的KC数(=U_mT/D).本文首次运用这套实验装置,对深海中接近海底的水平管在振荡流作用下的受力进行了研究,分析了距海底不同高度的水平管力系数C_(FHrmS)和C_L值,得出了一些有意义的结论,并给出了力系数随参数KC和ξ值(=e/D)的变化曲线。     

一种与采油平台结合的新型波浪发电装置

本文基于前期对振荡浮子式波能发电装置的研究,提出一种与采油平台结合的新型波浪能发电装置,并采用水动力学软件Ansys-AQWA进行数值模拟,计算了不同波况条件下的发电装置受力与运动响应。分析发电装置稳定性和输出功率表明:在振荡浮子与采油平台导管架相结合的状态下,装置运行正常,平台稳定,波能利用率并未受到显著影响,初步验证了设计的可行性。通过频域计算,发现装置发电理想波频区间为1.2~2.0Hz;通过时域计算,发现浮子垂向平均最大位移、最大速度、最大加速度与波浪波高成正相关,垂向平均最大加速度与波浪周期成负相关,垂向平均最大波浪力与波浪周期成正相关,上述成果将为后续研究与试验提供一定的数据支持。     

一种新型六自由度波浪能装置的水动力学分析

浮子的能量收集效率对于装置发电效率的提升具有重要作用。针对传统浮子式装置仅具有一个自由度的问题,提出了一种新型六自由度波浪能装置。基于线性波理论和MMG(Ship Manoeuvring Mathematical Model Group)方法,建立了新型装置的水动力学模型。分析了此装置的浮子在线性波浪作用下的位移和速度。结果表明:新型六自由度装置可以同时收集浮子六自由度方向的动能,具有较高的波浪能收集效率。另外,浮子在垂荡方向上的动能远大于横荡、纵荡方向上的动能。分析了波浪能收集效率随波浪遭遇角与弹簧系数之间的变化规律,文中工作为新型波浪能装置的优化设计提供了有益参考。     

一种新型波能发电装置的运动响应计算

为分析碟形越浪式波能发电装置初步设计方案的合理性和不足,应用三维势流理论和波浪的辐射-衍射理论,结合水动力分析软件AQWA,计算在规则波浪作用下装置浮体6个自由度上运动的响应幅值算子(RAOs),考虑不规则波浪、风、流载荷的共同作用,对装置在工作海况和恶劣海况下的运动响应进行数值模拟分析,得到其时间历程结果。结果表明:装置结构外形设计合理,装置在其锚链张力腿锚泊系统定位下,运动响应满足工作稳定性要求和安全性要求。     

一种新型的现代海底热液环境模拟实验装置设计

已有的海底热液活动模拟实验装置主要通过控制流体的温度和压力实现热液活动环境下的水岩反应实验,随着近年来对海底热液活动研究程度的逐渐深入以及热液保真采样器等新技术的应用,有必要设计新型的海底热液活动模拟实验装置.为此,我们设计了一种可以模拟海底热液环境的实验装置,该装置主体由两个圆柱形钛合金舱体对接而成,利用加热装置、加...     

一种新型张力保护自动收放脐带缆绞车装置

介绍一种新型张力保护自动收放的脐带缆绞车装置的组成及特点。该装置克服了传统脐带缆绞车全人工操作模式所存在的效率低和安全性差等问题,实现了脐带缆绞车的自动收放和排缆,准确控制脐带缆张力,有效保护脐带缆的安全,大幅提高了潜水器等水下作业设备的工作效率和作业安全性。     

一种新型鲸鱼式潮流能发电装置的设计与试验研究

为了进一步提高潮流能的利用率,提出了一种新型鲸鱼式潮流能发电装置。借鉴风机叶片设计方法及水平轴水轮机的设计原理,利用结构力学、流体力学和CFD相关方法,对该装置的螺旋桨叶、导流筒和固定桩等部件进行了设计研究,从获能效果、装置可靠性和发电功率等方面进行了优化设计,并通过900 W样机试验验证了设计的有效性。试验结果显示,海流高潮期装置最大发电功率可达到980 W,一天内大约有4个缓潮期,此间发电功率明显下降,但持续时间不长,总体平均发电功率在800 W上下;同时潮流能轮机启动流速在0.41 m/s左右,有着良好的低速启动性能。     

一种新型海洋环境长期连续监测系统及其防生物附着装置的设计

主要介绍了一种海洋环境连续监测系统的设计与实现。现有的水下监测仪器一般长时间放置在水下,不可避免地会遭受海洋生物附着和损坏,通常3个月到6个月左右需要清理或者更新一次。设计采用新型监测结构,将被测海水抽样到舱内进行相关参数的检测,检测完成后,将海水排回海中,舱内仪器采用消毒液和清水自动冲洗。通过这种方式,避免了海洋生物的附着和污染,检测仪器可以长期可靠地运行,减少了设备的维护次数,在海洋监测领域具有重要的意义。     

一种便携式声速测量装置

本文介绍了一种采用脉冲回鸣原理组成的便携式声速测量装置。文章主要分析了该装置的结构组成、工作原理及其实验结果。最后给出了该装置在媒质特性分析中的几个应用实例。     

一种新型多功能海洋浮标

介绍一种多功能海洋考察与观测用浮标的结构、性能。浮标带有短波无线电遥控和数据传输功能、可外挂多种传感器;该浮标采用小水线结构,在较高海况下,具有较好的安定性。浮标配置了差分型全球定位（DGPS）接收机和短波电台,可对浮标的位置和工作状况实施实时监测,对浮标的工作程式实时遥控并进行必要的数据传输。浮标电子舱内具有大容量多通道数据采集记录系统,DGPS的lpps（1 pulse per second）信号被用于多浮标数据采集的精确同步。浮标可用于海洋监测、考察;也可用于水下目标高精度大地坐标测量等海洋工程。     

台风移速突变的诊断预报方法

用１９８０—１９８６年２０时欧洲中心的１０００，８５０，７００，５００，３００，２００及１００ｈＰａ共７层的网格点资料，利用台风移速方程，挑选了进入南海的２６个台风个例，计算了１２，２４，３６及４８ｈ的台风移速及移向，同时也计算了实际台风前后１２，２４，３６及４８ｈ移速和移向，计算出不同时刻的台风实际的移速差△Ｖ及移向基面△θ．分析表明：计算的不同时刻的台风移速整差△Ｖ与台风实际的移速差△Ｖ的符号相同的概括率是比较高的，结果是比较理想的，有一定的实际预报意义．     

低速潜器水动力试验及操纵运动预报

本文用平面运动机构测定了作用在低速潜器上的水动力，并用富里埃级数来表达大攻角范围时的水动力。在此基础上，用计算机进行模拟计算，预报了低速潜器的部分操纵性能     

关于来流对槽道推进器流体动力性能影响的研究

作为主动操纵装置的船艏侧推器，其侧推效率受船速的影响会有很大的变化。为能有效地进行操纵控制，本文从理论和实验两方面人手，研究了艏侧推器受船速影响的流体动力性能，并在一定的速度范围内，获得了一种理论估算方法。     

一种改进海面风速反演的分类神经网络方法

为了提高使用SSM/I资料反演全球海面风速的精度,发展了一个新型的神经网络方法.在这个方法中,使用高风速、中、低风速状态和天气状态分类的方法分别训练神经网络,然后根据其类别的不同使用不同的神经网络计算风速.此方法较好地去除了由于高风速和云天天气状态下训练样本数据的缺少所产生的误差,改进了在高风速状态下反演风速值比实际风速偏低的情况,使得反演的高风速值被校正到了正常位置.本方法反演海面风速的值与浮标实测风速值之间的均方根误差达到1.60m/s.     

深水风浪破碎发生率与风速和风区的关系

根据于渤海中部采油平台测得的数据，结合实验室的测量，提出一种深水风浪破碎发生率与风速和风区关系的经验公式，与现已发表的少量海上测量结果相比较，此式符合良好。利用此式较好地解释了风浪破碎起始风速问题。     

均方斜率与风速及波龄关系的研究

本文利用NOAA在太平洋的几个浮标站测得的风浪数据,研究了均方斜率s2与风速U10和波龄β的关系,发现s2随U10的增大而增大,s2=(0.4U102 5U10 2)×10-4;随β的增大而减小,s2=0.01β-0.8696。基于以上结论,建立了s2同时随风速和波龄变化的关系:s2=10-4×9(U10β-0.4348 1),这表明β以负幂指数的形式改变了s2随风速线性增长的斜率。波龄对s2的影响在风速较小时作用比较明显,在风速较大时影响比较微弱,但引起s2变化的最主要因素还是海面风速。本文的研究工作对于高度计准确地信息反演提供了重要的理论依据。     

风速变化对竹湖流场结构影响的数值试验

利用EcoTaihu生态模型中的压缩坐标系下三维水动力学子模型,对4种吞吐流量（换水周期分别为36d、7．2d、3．6d、35h）,东、西、南、北风向,不同风速的风场作用下的浅水湖泊进行了数值模拟,分析比较了不同风速作用下湖泊分层流场及垂向平均流场结构的差异。结果表明,随着风速的增大,湖泊垂向平均流场逐渐由受吞吐流控制转变成受风生流场控制;在此转变过程中存在着临界风速值,当风速大小超过该值时,流场结构发生明显的改变;风向和吞吐流量是影响临界风速值大小的主要因素。风速变化对稳定状态的湖泊表层、次表层流场有较大影响,而对底层和次底层影响不大。在水深水平变化较大的区域,垂直平均流场结构对风速变化的响应较为敏感,易形成环流,浅水区垂向平均流向和风向一致,深水区则和风向相反;水深变化较小的水域,流场结构对风速变化的响应则较为迟钝。     

地转效应实验平台低转速下均匀度相位分布测量

采用微机、光电脉冲技术并通过中断工作方式实现对旋转平台在低转速下转速均匀度相位分布的精密测量．为估计转台对旋转流体实验造成的误差提供数据，实现转台的转速精密测量，转速补偿和转速控制等方面的智能化     

海浪外频谱的一种表示

基于孙孚提出的海浪波高与外观频率的联合概率分布及海浪能量的外观分布概念，定义了一种新的外观分布，导出了其外频谱的解析形式，并讨论了它的一些性质。结论表明，本文提出的外频谱在高频处比例于外观频率的负4次方，与通常海浪频谱的高频特征相同，但不同于孙孚导出的负5次方的结论；二阶矩与海浪频谱的二阶矩完全相同，此结论亦与孙孚导出的结果不同。     

一种具有SA预报能力的GPS KALMAN滤波器

对GPS定位中的SA误差作了系统辨识。表明：SA误差可用时变AR（p）模型表述，AR（p）的时变参数可由RLS算法结合F判据建立的AR（p）模型辨识机获得。用该方法获得的模型对SA误差进行预报。在剔除野值后精度在10m之内。还提出了一种将以AR（p）模型表述的SA误差加入GPSKALMAN滤波器的方法，可得到一种具有SA预报能力的GPSKALMAN滤波器。