导管架式海上风力发电支撑结构振型扩阶方法

提出1种适用于海上风力发电支撑结构的模态振型扩阶方法。该方法无需借助转换矩阵实现振型扩阶,而是依靠实测模态并通过修正有限元模型对应振型在未测试自由度的振型值而获得空间完备的模态振型,并且所发展的方法在一定程度上可以忽略有限元模型存在的建模误差,是1种直接的估算方法,计算效率相对较高。文中采用三桩导管架式海上风力发电支撑结构验证提出方法的正确性以及在低阶模态振型扩阶上的优越性。数值结果表明,该方法对传感器位置、数量依赖程度低,尤其对于海上风电结构,仅在结构的水深较浅部位布置少数传感器即可比较精确的实现低阶模态振型扩阶,具有良好的工程应用前景。     

天津沿海风暴潮灾害近20年统计及其成因分析(英文)

根据塘沽海洋环境监测站从1991~2010年,20年的潮汐资料进行统计分析,分析得到天津平均每年发生近10年的100 cm以上的增水过程,天津沿海夏秋两季的最高潮位和平均潮位最高,且最大增水值多出现在夏秋两季,超过100 cm的增水天数多集中在春季和秋冬季,并从天文潮因素、气象因素、海平面上升、地面沉降,以及地理因素等,总结了天津沿海风暴潮灾害的成因,最后提出了相应的风暴潮灾害防范措施。     

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis Günther)生长激素体外重组表达及活性分析

根据半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis Günther)生长激素(GH)基因的c DNA全长序列设计引物克隆得到其全长552个碱基成熟肽序列。利用RT-PCR方法将扩增片段克隆到原核表达载体p ET-28a上,实现了GH成熟肽在大肠杆菌BL21(DE3)中的融合表达。融合蛋白分子量为26 k Da,在IPTG诱导4h时目的蛋白表达量最高,占细菌总蛋白的41.5%,主要以包涵体形式存在。Western-blotting分析表明GH融合蛋白可特异性地被6×His抗体识别。诱导表达后的菌液沉淀经纯化和复性后,获得大小为26 k Da的纯化GH融合蛋白。以ELISA方法检测纯化后的GH融合蛋白显示其具有免疫学活性。本研究为认识半滑舌鳎生长轴的调控机制提供了基础资料。     

鲜浒苔稀硫酸水解产糖工艺研究

分别用质量分数为0.6%、1.0%、1.4%、1.8%、2.2%的稀硫酸在121℃高温高压的条件下水解鲜浒苔30、60、90 min,浒苔水解残留物再用纤维素酶酶解,用DNS法测定上述各步骤中的还原糖产量。结果表明,浒苔总糖含量为67.2%。稀硫酸水解工艺中,硫酸质量分数为1.8%、水解90 min,浒苔还原糖转化率最高,达59.9%,每克干质量浒苔可产生447.0 mg还原糖。稀硫酸水解残留物纤维素酶酶解工艺中,浒苔还原糖转化率较低,在硫酸质量分数为0.6%、水解时间为60 min时还原糖转化率出现最大值,仅为6.5%。结果显示浒苔稀硫酸水解产还原糖效果显著,但并不能促进纤维素酶酶解。浒苔糖化可单独采用稀硫酸水解工艺,本实验条件下的最佳工艺条件为1.8%硫酸水解90 min。本研究探索了浒苔糖化工艺条件,对后续的浒苔燃料乙醇发酵研究具有一定的参考意义。     

琼东南盆地深水区东区凹陷带结构构造及其演化特征

琼东南盆地深水区东区凹陷带,即松南—宝岛—长昌凹陷,位于琼东南盆地中央坳陷东端。在大量地震资料解释的基础上,对38条主要断层进行了详细分析。获得以下认识:(1)琼东南盆地深水区东区凹陷带平面上表现为近EW向展布的平行四边形,剖面结构表现为自西向东由半地堑—不对称的地堑—半地堑有规律变化。(2)琼东南盆地深水区东区凹陷带断裂系统可划分控制凹陷边界断层、控制洼陷沉积中心断层和调节性断层3类。(3)琼东南盆地深水区东区凹陷带古近纪时期受到太平洋板块俯冲和南海海盆扩张的双重影响,构造应力场发生NW—SE→SN转变。构造演化可划分为3个阶段:~32 Ma,应力场以区域性NW—SE向伸展为主,断裂系统以NE—SW向为主,控制凹陷边界;32~26 Ma,以南海海盆近SN向拉张应力场为主,断裂系统以NWW—SEE向为主,断层活动控制凹陷沉积中心;26~ Ma,区域性伸展与南海海盆扩张应力均逐渐减弱,NE—SW向和NWW—SEE向断裂继承性发育。(4)琼东南盆地深水区东区凹陷带内部主要断层在渐新统崖城组和陵水组沉积时期活动速率快,地形高差大、沉积水体深、沉积厚度大,控制了崖城组和陵水组的大规模沉积,有利于烃源岩的发育。圈闭以受断层控制的断鼻和断块为主,长昌主洼凹中隆起带发育2个最为理想的构造圈闭。     

海底三维声学图像实时处理系统设计

结合多核CPU硬件PC平台,设计了一种海底三维声学图像实时处理系统,主要包括声学前端信号处理子系统、数据传输控制子系统和PC客户端图像处理系统三个部分。声学前端信号处理子系统统根据接收到的多路声学换能器信号,通过两级FPGA信号处理,采集多通道水声信号,进行实时电子聚焦波束形成。为了解决海量声学数据快速传输问题,数据传输控制子系统未采用传统用户空间TCP/IP传输机制,而是直接通过嵌入式PowerPC处理器在Linux内核态采用DMA通道进行声学数据转发,减少系统调用和数据拷贝开销,有效提高网络传输效率。针对海量声学数据实时处理需求,PC客户端图像处理系统通过对复杂、耗时的单帧重建和数据拼接算法模块根据声学数据点的角度范围进行等分分割,对每个子范围声纳数据采用多线程并行处理,均衡多个CPU核之间负载,实现高性能三维声学图像实时处理。通过室内水池和湖试实验,结果表明该系统能够实时高效地进行三维声学图像采集、传输与处理。     

海冰对北极海冰边缘区大洋光学观测的影响评估

Diffuse attenuation coefficient(DAC) of sea water is an important parameter in ocean thermodynamics and biology, reflecting the absorption capability of sea water in different layers. In the Arctic Ocean, however, sea ice affects the radiance/irradiance measurements of upper ocean, which results in obvious errors in the DAC calculation. To better understand the impacts of sea ice on the ocean optics observations, a series of in situ experiments were carried out in the summer of 2009 in the southern Beaufort Sea. Observational results show that the profiles of spectral diffuse attenuation coefficients of seawater near ice cover within upper surface of 50 m were not contaminated by the sea ice with a solar zenith angle of 55°, relative azimuth angle of 110°≤φ≤115° and horizontal distance between the sensors and ice edge of greater than 25 m. Based on geometric optics theory, the impact of ice cover could be avoided by adjusting the relative solar azimuth angle in a particular distance between the instrument and ice. Under an overcast sky, ice cover being 25 m away from sensors did not affect the profiles of spectral DACs within the upper 50 m either. Moreover, reliable spectral DACs of seawater could be obtained with sensors completely covered by sea ice.     

中国近海海洋光学特性及其分布

在"我国近海海洋综合调查与评价"的光学调查项目中,通过2006年夏季、冬季和2007年春季、秋季的中国近海海洋光学调查试验,获取了表观光学资料、固有光学资料和相应的辅助资料。利用这些数据,开展了中国近海海洋光学特性及其分布研究工作。(1)通过分析特征波段遥感反射比(Rrs(412)和Rrs(490))的分布情况,发现主要河口有着明显的区域性和季节性变化特点。(2)通过分析遥感反射比光谱资料,发现了不同区域遥感反射比光谱体现了不同的特点,而且成因不同。(3)通过分析400nm水色要素吸收系数分布情况,发现了河流陆源物质输入对近岸非色素颗粒物分布特性有重要影响,其次对黄色物质也有很大的影响,而浮游植物及其腐烂降解的产物对水体中黄色物质浓度产生的影响不大。(4)通过分析400nm水色三要素吸收系数占总吸收系数比例,发现不同海区光学特性的主要影响要素也各不相同。     

Numerical Investigation of Flow Motion and Performance of A Horizontal Axis Tidal Turbine Subjected to A Steady Current

Horizontal axis tidal turbines have attracted more and more attentions nowadays, because of their convenience and low expense in construction and high efficiency in extracting tidal energy. The present study numerically investigates the flow motion and performance of a horizontal axis tidal turbine with a supporting vertical cylinder under steady current. In the numerical model, the continuous equation and incompressible Reynolds-averaged Navier-Stokes equations are solved, and the volume of fluid method is employed to track free surface motion. The RNG k-ε model is adopted to calculate turbulence transport while the fractional area/volume obstacle representation method is used to describe turbine characteristics and movement. The effects of installation elevation of tidal turbine and inlet velocity on the water elevation, and current velocity, rotating speed and resultant force on turbine are discussed. Based on the comparison of the numerical results, a better understanding of flow structure around horizontal axis tidal turbine and turbine performance is achieved.     

潜标上浮过程中垂直运动数学建模与验证

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。