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新西兰制造人工海浪 随着冲浪运动在世界各地越来越受欢迎,新西兰ASR公司的一些科学家目前正在研究如何利用现代高科技,制造出最完美的人工海浪。据悉,该公司将利用公共汽车大小的沙袋,参照全球各地最好的浪峰的电脑数据,设计出由卫星制导的人工暗礁,最终形成冲浪者梦寐以求的连续海浪。 他们计划用废弃的挖泥船填满长约20米的沙袋,然后把这些重达300吨的庞然大物通过全球卫星定位系统安放在海底。这样,根据这些“暗礁”的高度和陡峭程度,既可以设计出适合初学者的速度较慢、幅度较小的海浪,也可以设计适合于高水平选手的大海浪。     

基于计算机视觉的波浪光学测量技术研究

在船舶设计过程中,为了获取最佳的船舶水动力特性,提高船舶在海上的安全性,有必要研究船舶在海浪中的受力、形变等问题。通常,船舶下水前会在室内水槽中进行模拟试验,试验的参数包括海浪大小、海浪频率等。为了对海浪定性和定量的分析,波浪的光学测量技术近年来成为业内的研究热点。计算机视觉技术是一种新兴的技术,被大量应用于工业系统的测量中。本文主要研究了基于计算机视觉的波浪光学测量技术,并设计了波浪光学测量系统。     

气泡在水中上升运动的数值模拟

基于流体体积函数(VOF)模型,借助Fluent软件,数值模拟了气泡在水中上升运动.考虑不同初始位置以及气泡大小对气泡在水中运动的影响,监测气泡在不同时刻的变形,分析了速度随时间的变化,并考察了气泡在不同密度比和粘度比的酒精流场和乙醚流场中运动.结果表明:直径大的气泡在上升过程中速度变化较大,上下表面速度差较大,大气泡较不稳定.气泡运动中,底部射流区域的速度先达到最大,然后降低,降低到一定程度会反弹.外部流体与气泡粘度比、密度比、表面张力系数对气泡运动有较大影响.     

2个气泡运动的数值模拟

基于VOF模型,借助FLUENT软件,对初始位置不同、大小不同的2个气泡进行了数值模拟,主要研究气泡在上升过程变形、融合、破裂等现象,分析气泡上升过程中的尾迹流,揭示了水平和竖直2个气泡相互吸引、排斥等现象,分析了2个气泡速度场相互影响。研究表明,气泡间距越小,速度场相互影响越大,气泡越容易相互吸引、融合。     

船舶运动基于参数法的海浪方向谱估计

船舶的运动控制受多种因素的影响,比如海浪的作用力大小、风力和海水温度等。而海浪的作用力大小对船舶的运动控制影响巨大,特别是在复杂环境中,精确的海浪作用力常常难以预测。本文针对船舶操纵过程中遇到的难题,采用先进的非线性控制算法建立了船舶的运动模型,然后通过参数控制法对海浪方向谱的实现原理进行了建模分析,建立了精确的波浪运动模型,最后采用Matlab软件,对此模型的时域响应性能进行仿真验证,从而获得良好的性能。     

Wilson海浪经验预报方法在渤海海域的应用

海浪是海面在风力作用下产生、发展和传播的波动现象,波高则是海浪大小的主要标志。波高对于船舶航运、海上作业、海水养殖和海洋工程等生产活动都是必须考虑的重要安全因素。近年来随着沿海海洋经济的迅速发展,人们对海洋灾害也进一步重视,其中海浪是海洋灾害中破坏力比较大的一种。对波高参数的需求日益迫切。渤海是我国重要的海域,有必要探讨渤海海浪波高预报技术。     

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太平洋设立报警站 美国国家海洋及大气局的科学家称,将在太平洋的海床设置7个地震活动报警站,传递美国西北部地区地震造成的海浪活动情况。第一座警报站价值10万美元,可能在1995年启用,其他的警报站也会在2000年之前启用。 据报道,国家海洋及大气局将在2.5海里下的海床     

平板微气泡减阻预报及影响因素研究

假定气-液两相流均匀混合,且微气泡在水流中存在滑移,运用流体计算软件Fluent中的混合多相流模型对平板微气泡减阻过程进行数值模拟,研究了微气泡流的减阻机理及喷气速度与主流速度之比、微气泡大小、空隙率分布等对水中运动平板减阻效果的影响规律,并指出微气泡减阻率为喷气速度与主流速度之比的非线性对数函数,且存在相对饱和喷气速度,同时建立了一个平板微气泡减阻率大小的预报模型,并从理论上对减阻效果进行了预报。     

海洋环境对示位标回传信号的影响分析

分析海洋大气、海面低空波导、海浪等海洋环境对示位标回传信号的影响,以便准确选择使用回传信号频率,对确保海上示位标信息有效回传有重要意义.     

潜艇废气排放气泡视觉测量系统

潜艇废气排放时将在海水中引起气泡,这给潜艇的隐身带来困难。提出了一种基于计算机视觉测量技术的方法测量气泡的大小。介绍了在实验室模拟潜艇废气排放的原理和气泡视觉测量系统的关键技术,并据实验结果就气泡大小对潜艇隐身的影响进行了分析。     

圆柱壳附近水下爆炸气泡动态特性研究

基于不可压缩势流理论,运用边界元方法,建立圆柱壳附近水下爆炸气泡三维数值模型。然后采用该模型模拟深水中圆柱壳附近近场水下爆炸气泡运动,并对气泡动态特性以及攻角大小对其影响规律进行了研究。计算结果表明,膨胀阶段气泡受浮力作用以及壁面的排斥作用影响较小;收缩阶段气泡受浮力作用以及气泡受壁面的吸引作用影响较大,随攻角的减小,气泡射流作用和气泡脉动压力均逐渐增强,即爆点位于圆柱壳结构正下方时所造成的结构损伤最为严重。研究结论有益于潜艇结构抗爆防护设计,也为水下爆炸气泡载荷作用下潜艇结构毁伤机理研究提供了参考依据。     

海浪发电的展望

海浪将成为一种取之不尽、用之不竭的廉价能源。在遍布全球的众多的科学探索实验室里,科学家们一直在致力于发明驱动海洋的发电机,以将海浪的能量转换为电力。目前,有一种新颖独特的设计正在完善中。它是用海浪来压缩空气,从而驱动发电机工     

汹涌巨浪将危及大西洋海岸

加州大学地球物理学家史蒂文·沃德和英国大学西蒙·戴两位科学家警告,如果横跨大西洋加那利群岛的火山爆发,巨大的海浪会猛烈冲击大西洋东海岸。名为Cumbre Vieja的火山上次喷发是在1949年。尽管最近以来,它一直没有显示出任何活动的迹象,但这种威胁总有一天会成为现实。如果一次新的喷发使穿越火山区的现有断层割裂开来,巨大的塌方就会撞入海中,那会使海浪在大西洋上奔腾,仅仅在9个小时之后,就会冲击佛罗里达州的卡纳维拉尔海角。 在他们所描述的一种最坏情况的场景中,将近70英尺高的海浪会冲击大西洋东海岸部分岸线。巨浪同样会撞击非洲和南美的东北地区。两位科学家强调,那种情况不太可能发生,更小规     

大气-海洋-海浪耦合模型在台风过程模拟中的应用

采用MCT耦合器,基于大气模型WRF、海洋模型FVCOM和第三代海浪模型SWAN,建立了大气-海洋-海浪耦合模型,并将模型应用于台风"威马逊"过程的数值模拟。结果表明,选择合理WRF参数,耦合模型能较好地模拟"威马逊"台风的路径、强度。台风作用下的海表温度下降、流场和波浪场的旋转性和偏右性特征也较合理。     

气泡艉流场特征及其研究综述

船舶气泡艉流场特征研究蕴含着重要的军事和民用价值.从气泡艉流场的几何特征、声光物理特征以及尾流中气泡的数密度、尺度分布特征等方面,总结了当前国内外关于船舶气泡艉流场特征研究的主要成果,进而通过分析它们在遥感探测、制导等领域的应用情况,进一步阐明了船舶气泡艉流场特征研究的重要性,并提出了应加强对气泡艉流场的探测技术和抑制消除技术研究的发展建议.     

浪况对大型船舶轴系轴承垂向偏移与负荷的影响

以某8000TEU集装箱船为研究对象,利用有限元法在ANASYS中建立船体模型。通过设计浪频、浪向、波高与相位对轴承垂向偏移影响的正交仿真计算,并利用极差分析法、层次分析法和模糊综合评判法对实验进行分析,结果表明：这4种因素对轴承垂向偏移的影响程度是浪频:浪向:波高:相位=0.303: 0.071: 0.533: 0.093;在海浪的影响下,靠近主机的两个中间轴承的相对垂向偏移最大。为了进一步分析波浪对轴承负荷的影响,利用轴系校中理论,计算得到轴承在有无海浪影响下的负荷大小并进行比较,结果表明：大型船舶在海浪中行驶时,对尾轴承负荷的影响较大,在轴系校中计算中应予以关注。     

船舶工程领域内水下爆炸气泡的相关研究

近年来的研究表明,水下爆炸气泡载荷能够造成结构物的严重损伤,气泡与自由表面、结构目标等的相互作用问题成为研究的热点,也是难点.根据水下爆炸气泡研究领域的已有成果,从试验研究、理论研究和数值仿真研究等方面对其研究现状进行了介绍,并提出了一些建议和展望.     

海浪与船舶安全

海浪对船舶的影响非常大,它不仅影响船舶的航行速度,同时也威胁着船舶和船员的安全。航海人员必须充分认识海浪的特点,研究海浪和船舶之间的关系,并且从中找出海浪影响船舶安全的主要因素,归纳出在实践中利用海浪的主要操作方法,以保证船舶的安全。     

舰船尾流后向光学检测方法研究

舰船在航行过程中会在尾部产生大量的气泡,通过检测气泡可以有效的跟踪船舶。本文在Monte Carlo模型的基础上研究激光脉冲后向散射特性,并进行后散射信号的特征提取,获得其频域特性。最后进行仿真实验,通过仿真结果可以看出,通过气泡对信号的后沿位置、时域宽度、峰值大小和位置、能量和形状等的影响,可以有效的检测到气泡,确定出船舶的位置。     

低速船舶微气泡减阻数值研究

为了研究船舶微气泡减阻规律,本文基于OpenFOAM中两相欧拉数值模型,对低速散货船进行微气泡减阻数值研究。对气液两相分别建立控制方程,考虑五种相间作用力及气泡聚合和破碎,采用考虑气泡影响的改进k-ε湍流模型,忽略自由面影响,采用叠模模型研究喷气量、气泡直径、航速及吃水等因素对船舶微气泡减阻的影响,分析气体体积分数、湍流粘度和气泡直径分布等。结果表明：微气泡可以同时减少船舶摩擦阻力、粘压阻力和总阻力;喷气量直接影响减阻率,喷气量越大,减阻率越高;较小气泡的平均气体体积分数较大且气体分布更均匀,同时湍流运动粘度较小,可以更有效减阻;气泡沿着流向会聚并,气泡越小聚并越剧烈;较高航速和小吃水更有利于减阻。