海洋内波的红外成像机理—冷表皮剪切模型

海洋内波是海洋中常见的现象,与表面波一样是海洋中的一种重要动力形式,其表面流场的辐散辐聚会引起海表温度的微弱变化,文章通过冷表皮剪切模型阐述了海洋内波表面流场调制海表温度的具体物理机制,并对现有冷表皮剪切模型进行改进,使其仿真结果与海上实验所得海表温度波动量级一致。最终通过海上实验验证,结果表明改进的冷表皮剪切模型是可信的。     

海洋内波现场测量系统设计与实现

为了研究海洋内波,设计了一种海洋内波现场测量系统.该系统利用水下络车拖动测量平台在水中上下往复运动,在运动过程中测量平台携带的各种测量仪器连续采集与海洋内波有关的各种海洋参数(温度、盐度、深度和海流),并定期通过卫星传输到岸站.该系统可有效地测量各种海洋参数,通过卫星传输测量数据的方法极大地提高了数据的时效性.     

海洋内波可见光光学反射特性研究

照片尺寸为20mm＊30mm;最好不用红色背景建立海面光学成像理论模型研究海洋内波是国内外有关研究机构的热点之一。文章初步讨论了太阳耀斑在光学卫星上的影响,结合海面光学可见光反射率模型,基于Cox-Munk模型计算了海面的辐亮度,并研究了海面风速、海面油膜对海面太阳辐亮度影响,并分析比较了它们的计算结果。     

内波对海洋立管的作用

海洋内波作为海洋水体中特殊的非线性波动现象,对海洋立管的作用特征尚处研究阶段。本文首先分析海洋内波的成因及研究现状,之后结合我国南海海洋内波多发特性,对该海域内已建立管在内波作用下的特性进行分析,得出合理化建议。随着我国南海深水油气资源开发战略的推进,研究内波对海洋立管的作用具有重大的学术意义和实际应用意义。     

利用TH方法求解海洋内波垂向结构问题

海洋内波是发生在海水内部的一种波动现象,而垂向结构的求解是研究海洋内波的基础.首先,给出了应用Thompson-Haskell算法求解海洋内波垂向结构的主要过程,即海洋内波的色散关系以及垂向速度幅值沿水深分布的计算公式.其次,给出了数值求解海洋内波水平波数以及垂向速度幅值沿水深分布的流程图.然后,基于修正的Holmboe模式密度分布,计算了海洋内波的水平波数、色散关系以及垂向速度幅值沿水深的分布.数值计算表明,TH方法以及提出的色散关系和垂向速度幅值沿水深分布的求解方案,可以给出较好的数值结果.     

半潜式海洋平台的周期内波载荷分析

基于半潜式海洋平台基本结构参数和南海海洋环境条件参数,建立海洋周期内波作用下的半潜式平台内波载荷计算模型。采用解析方法,分别给出波长、波高和密度跃层位置等对周期内波载荷的影响及作用力特点,并分析了相位差的影响。对半潜式平台存在较大威胁的海洋周期内波主要是波长较长、振幅较大且密度跃层位置接近于水面的内波;密度跃层位置对平台受力影响较大,相位差对周期内波载荷的影响可以忽略。     

EMD在海洋内波研究中的应用

采用南海内波的实测资料,利用EMD方法对内波波动进行水平和垂向的分解,并由低频模态拟合函数并叠加得到了内波引起的温度波动的函数,由垂向位移得到了内波垂向模态的一种获取方法,为非线性的海洋内波研究提供了依据。     

分层流中内波与海洋结构物相互作用研究

在密度分层的海洋中,活动频繁的内波对船舶与海洋工程结构物安全性和正常运行造成直接的破坏性影响,研究内波与结构物作用具有重要的学术意义和工程实际应用价值。本文通过对结构物进行分类,介绍了国际上分层流中内波与海洋结构物相互作用的研究动态,并对其发展趋势做了相关探讨。     

水下绞车及其在海洋内波现场测量系统的应用

为了实现海洋内波自动测量,设计了一种水下绞车.海洋内波现场测量系统利用水下绞车的收索和放索控制测量平台在海水中上下往复运动,在此过程中测量各种海洋参数.文中主要讲述了水下绞车的驱动电路、保护电路以及海洋内波现场测量系统的工作流程.实践结果表明,水下绞车实现了无人值守工作,在海洋测量方面具有较强的使用前景.     

海洋分层特征对合成孔径雷达图像内波尾迹可识别性的影响

目的针对密度分层环境对合成孔径雷达（SAR）图像中水下航行器尾迹的可识别性问题,建立理论求解模型及定量分析方法。方法依托海洋分层特征的统计信息,设计移动质量和动量等效源致内波理论,计算每个统计独立的海面单元的调制海浪谱及其映射的SAR图像强度分布,进而基于灰度共生矩阵提取图像中内波尾迹纹理特征信息。结果结果表明,在特定参数条件下,SAR图像中内波尾迹的可识别区间为最大浮频率大于0.02 rad/s且所在深度小于100 m。结论该方法能够有效计算并分析任意密度分层环境中内波尾迹的可识别性,为水下目标探测提供依据。     

海浪建模方法综述

海浪建模作为海浪模拟的重要组成部分,直接影响海浪模拟的逼真度和效率。侧重于虚拟现实和海面回波仿真的角度对海浪建模进行综述。介绍了海浪的形成过程;详细总结了海浪建模的主要方法及其优缺点;并对今后海浪建模技术的研究重点进行了预测。     

超低频雷达反演海洋内波波长和振幅

利用超低频雷达探测海洋内波是海洋内波探测的新方法,该方法使用1Hz～100Hz频段的电磁波探测海洋内波并反演得到内波振幅和波长等参数.根据超低频电磁波在海水中、海气界面和内波界面处的传播特性以及海洋内波水下结构特点,建立了超低频雷达反演海洋内波振幅、波长模型,并分析了探测的回波信号,仿真结果表明,使用超低频雷达可以反演得到内波振幅和波长.     

波浪循环荷载作用下饱和软黏土孔压发展模式

利用循环三轴试验对波浪循环荷载作用下饱和软黏土的孔压发展进行了研究,考虑了固结应力、循环应力幅值和循环周期等因素对孔压发展的影响。试验发现,在循环荷载初期,平均孔压的增长较迅速,而循环荷载的后期孔压增长较缓慢;循环应力幅值越大,固结应力越小及循环荷载周期越大,土体中的孔压越大。根据试验结果建立了拟合孔压与循环周数的数学关系式,并研究了不同试验条件对参数的影响。分析表明:循环应力幅值比越大,固结应力越小及参数u*max越大,固结应力对参数k、t的影响较小,参数k、t随着循环应力比值分别近似呈线性降低和线性增大的趋势;不同循环周期的参数u*max和t近似为常数,参数k随着循环周期的变化呈线性降低趋势。     

Boussinesq方程数学模型的域内造波源函数研究

研究Boussinesq方程模型的域内造波源函数,理论推导该数学模型的源函数,证明其中的波速应使用能量速度,即群速度。域内生成正弦波和椭圆余弦波的数值试验结果证实了该结论。     

FPSO内孤立波载荷实验观测及理论预报模型研究

利用大型密度分层水槽开展了下凹型内孤立波作用在FPSO上的载荷特性系列实验;并依据实验工况,考虑KdV、eKdV和MCC内孤立波理论的适用性条件,数值研究了FPSO内孤立波载荷成分构成;基于实验结果和载荷成分构成,建立了FPSO内孤立波载荷的理论预报模型.研究表明:FPSO内孤立波水平载荷由粘性力和Froude-Krylov力组成,而垂向载荷主要为垂向Froude-Krylov力;Froude-Krylov力可通过动压力沿FPSO浮体湿表面积分得到,粘性力则通过经实验回归的摩擦系数Cf、形状修正因数K乘以内孤立波诱导水质点切向速度沿FPSO浮体湿表面积分得到.系列实验结果得出:摩擦系数Cf和形状修正因数K与雷诺数Re、KC数和流体层深度比h1/h有关;摩擦系数与Re呈自然对数关系;而形状修正因数K与KC数呈幂函数关系.理论预报模型预报的水平载荷、垂向载荷结果均与系列实验和数值结果吻合较好,并且发现随着内孤立波振幅的增加,载荷幅值近乎线性增加,而且上层流体深度对水平力幅值有明显的影响.     

基于OpenFOAM的波浪对舰船水压场识别影响研究磁

利用开源软件OpenFOAM 建立数值波浪水槽,实现了数值造波与消波,计算了不同波况下波压场随水深的变化特点,研究了波浪对舰船水压场识别的影响,得出了有益的结论。