我院物理系与胜利油田合作压裂液交联比自控装置研制成功

我院物理系副教授孙志楷等同志与胜利油田钻采工艺研究院合作，经过两年多的努力钴研，已经研制成功石油开采施工中重要设备—压裂液交联比自控装置，经过七个井次的现场使用和一次现场实测，证明该装置性能良好，技术先进，最近通过了鉴定。     

同轴双浮子波能装置水动力特性研究

本文对同轴双浮子波能发电装置进行了深入研究。采用Fortran语言对AQWA进行二次开发,并施以线性及非线性PTO反力,实现了装置的运动模拟,获得了双浮子装置的水动力特性及捕能情况。研究表明,波浪周期及内外浮子质量对装置获能影响显著,建议选用质量比为0.8的双浮子装置,并将其放置于周期与外浮子固有周期接近的海域中以实现最优捕能。     

动力输出系统(PTO)对集成波能转换装置式防波堤消波性能及波能捕获率影响研究

针对波浪能转换装置(WEC)研究重点主要集中在能量捕获效率方面,而忽略其附带的消波功能的问题。基于Open FOAM程序,建立垂荡浮子式波浪能发电装置与桩式约束的浮式防波堤的集成系统(OBC-FB)。主要研究WEC中的重要组件动力输出系统(PTO)对集成系统波能捕获效率及消波性能的影响。分析流体黏性影响下线性PTO系统的最优PTO阻尼特性。开发非线性电磁阻尼模型与线性PTO系统性能进行比较。结果显示,考虑黏性影响下线性的最优PTO阻尼系数略大于无黏的理论值;适当增大PTO阻尼系数可以获得更大的波能捕获宽度比(CWR),从而可以保证装置单位特征尺寸的波能转换效率更高,同时可以在更宽波况范围保证消波性能;相较于线性PTO阻尼系统,非线性电磁PTO阻尼系统可以更好地兼顾波能捕获效率和消波性能。因此,在OBC-FB集成系统的优化设计中,PTO阻尼系统是一个重要的优化参数。     

AUV水下对接装置控制系统设计

自主式水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV)在航行使命结束后需要回收至甲板或陆地进行补给和维护。为避免重复布放回收所带来的不便,根据锥形导向式回收原理,针对水下对接装置及其控制系统进行了设计。水下对接装置控制系统由水面控制终端,水下控制系统和水下外部设备等部分组成,使用超短基线引导AUV进入指定区域,在对接过程中依靠行程开关和无线电反馈的信息判断AUV的相对位置及状态,并通过驱动相应的液压机构对AUV姿态进行校正和固定,进而完成对接过程。水下对接装置在千岛湖进行了试验,在吊装水下7 m的情况下实现了AUV的水下对接,并利用湿插拔电连接器完成了对AUV的有线充电和数据上传。试验验证了对接方案的可行性以及控制系统的稳定性,为将来AUV能够进行长时间、不间断航行提供了可能。     

波浪能振荡浮子转换方式实验装置的研究与设计

针对阵列式振荡浮子波浪能转换设备,提出一种在实验室进行测试研究的实验装置。该实验装置由一组阵列柱形水槽组成,水槽液面在水动力系统的驱动下,按照计算机设定的函数做升降运动;对该装置模型——柱形阵列水槽的假设,依据波浪理论进行了论证;对装置的工作原理、结构设计、技术参数、控制电路和操作运行等做了较详细的说明;对实验装置实际运行和测试情况做了介绍。结果表明:该实验装置设计合理可行,模拟波浪高度,远高于现有的造波水池,构成了一种专用的模拟造波装置;该装置为不同形式振荡浮子式波浪能转换设备的研制提供了一种多功能、大振幅、高效灵活的实验平台。     

液压蓄能波浪发电系统电力平稳输出技术研究

对于波浪发电系统而言,一个难以避免的难题就是如何把不稳定的波浪能转换成稳定输出的电能,文章阐述了一套液压蓄能波浪发电系统,该系统将液压传动和蓄能器蓄能巧妙地结合起来,实现电力的稳定输出,并通过实验对其稳定输出电力的能力进行了论证。该系统如果可以被应用到三沙市的群岛上,不仅可以充分利用海洋资源,而且可以加强南海诸岛建设,达到巩固边防造福于民的目的。     

天然气水合物开发模拟实验技术与方法

详细分析了国内外天然气水合物开发模拟实验技术,对不同作用(类型)的天然气水合物开发模拟实验装置进行的深入研究表明,模拟实验研究还处在初级阶段,基于不同的开发方式,以一维实验模型的定性实验分析为主。为了更真实地模拟天然气水合物藏钻探与开发的物理和工程环境,应基于相似理论设计二维、三维实验模型。模型的设计应更多关注实验数据的准确性、实验设备的可靠性和实验操作的便利性,不应盲目追求实验模型的低温、高压和大容量。给出的实验装置优化设计指标可供参考。     

海底地震仪水下投放装置的设计

针对联合采集观测系统设计中对OBS精确布阵的要求,设计并制作了OBS水下投放装置.该装置通过机械运动机构和声学释放器的有机结合,并借助船载绞车的牵引和水下定位系统的引导,实现了在接近海底区域准确投放OBS的目的,投放精度达到20 m以内,成功率为95％.海上试验结果表明:该装置设计合理,工作可靠、安全,操作简便.水下投...     

新型浮力摆式波浪能发电装置波-电动力学建模和时域特性分析

主动共振浮力摆式波浪能发电装置通过调节内部配重位置实现共振发电。本文以基于机械式动力输出系统（Power Take-off, PTO） 的主动共振浮力摆式波浪能发电装置为研究对象,构建波-电时域动力学模型并验证模型可行性, 该模型的非线性特征主要体现在正弦函数形式的静水回复力矩及止动力矩中。进一步, 研究自振周期同不规则波能量周期一致的共振状态下,不同负载形式及取值大小对装置时域响应曲线、时均功率和效率的影响。研究结果表明： 不同负载设置对俘获宽度比的影响大于PTO 传动效率。阻性负载值过大或过小均会削弱俘获宽度比, 使有功时均值和发电效率下降, 共振状态下, 负载的感性或容性成分会使发电机产生大量无功, 且无功有正有负, 感性或容性成分能有效削弱俘获宽度比、有功时均值和发电效率。     

掩体式防拖潜标探测装置的设计与研究

潜标测量系统中的仪器设备,因受单拖网、双拖网、流网等各种海洋工程探测装备干扰而大多被损坏或严重丢失;国内外因此相继出现的防拖潜标测量装置,因系留绳占了防拖架内的大部分空间,导致防拖架过高,起不到防拖的理想效果。针对以上问题,于2012年,完成最初样本的设计,后经不断改进和完善,设计了掩体式防拖潜标探测装置,该设计将连体潜标与掩体合成为掩体式防拖平台,掩体高度仅为40 cm、弧形坡度不超过40°,构成了体积最小的掩体式防拖单元,具有很强的防拖功能。该装置适用于浅海海区水深230 m且底质条件不是软泥并且较平坦的海域,可有效预防和解决测量仪器受渔网、各类船只航行作业干扰、破坏等难题。该装置已在渤海进行了3个多月、在南海进行了近6个月的试验性测量,其结果良好。