漂流浮标设计及其水动力性能研究

发布时间：2024-02-04 03:08

　　关于海流流动规律和生成机制的研究一直是海洋研究中的一个重要课题,对于国家的经济、文化以及国防军事建设具有重要意义。漂流浮标具有体积小、投放方便、操作简单、使用范围广等优点,被广泛应用在海流测量与监测。根据漂流浮标的技术要求设计出一种安全性高、观测精度高的漂流浮标,并进行了力学分析、流场分析和水动力性能分析。漂流浮标由浮标体、水帆和定位通讯模块三部分组成。根据漂流浮标的各部分技术要求,完成漂流浮标的设计。定位通讯模块的设计包括铱星通讯模块的选型,四臂螺旋天线的设计、电源功耗的计算、客户端模块的选择与邮箱数据的解压;浮标体的设计包括结构的设计、材质的选择、固定方式、隐蔽性及疏水性设计;水帆的设计包括结构的设计、材质的选择。求解环境载荷力对于漂流浮标浮标体的影响,计算极限生存环境下的环境载荷,通过ANSYS Workbench中的Static Structure模块进行静力学分析,确保浮标体满足强度要求;通过Eigenvalue Buckling模块进行特征屈曲分析,验证浮标体的稳定性;通过Fluent模块进行流场分析,模拟风与海水作用下的流场结果:风与海水对球形浮标体的影响最小,葫芦形浮标...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1海洋陆地分布占比图

青岛科技大学研究生学位论文11绪论1.1课题的研究背景及意义地球上的生命起源于海洋，海洋占据了地球70%的表面积[1]，约为3.6亿平方公里，海洋的水资源占据了地球上约97%的总水量，且平均深度为3795米。海洋是人类可持续发展的重要财富，是地球生态系统的重要组成部分，是人类可持....

图1-2全球大洋环流图

青岛科技大学研究生学位论文3陆沿岸由于西风带的影响，海水自西向东流动。在入海口及近海区域，入海径流由于融并或降水等原因而增加的河川径流在流入大海后继续在入海口及近海区域延伸而形成的海流。海洋中海水是不停的流动，某些地区海水低于另一地区，由于水的不可压缩性与连续性，海水会从海水较多....

图1-3机械式海流计Fig.1-3Mechanicalcurrentmeter

用水声跟踪技术，测量深层海流。中性浮标利用浮力的变化在海里完成上浮与下降，到达设定深度后随海流漂流，测量收集数据完成后在浮出水面，通过通讯系统完成数据的传输[11]。机械式海流计主要由水上甲板单元、水下测量单元和通讯电缆组成，主要工作原理为叶轮在海流推动下旋转，传感器感应叶轮转速....

图1-4星形漂流浮标Fig.1-4Stardriftbuoy

漂流浮标设计及其水动力性能研究6步实现全球海域调查应用的功能；90年代漂流浮标功能逐步实现了多样化，例如，美国研究了一种漂流浮标，除测量海流的流速与流向外，还可以测量风速、气压及温度等水文要素。美国海军在战争技术保障—战术海洋学计划中研制了用于军事的表层漂流浮标，主要布放表层漂流....

本文编号：3895107