导电媒质中电极绝缘涂层对其电场分布的影响

在实验室中用2个尺寸相同的铜片和铂片模拟电极,置于盐水中并通以恒定电流,改变电极表面的绝缘涂层状态,测量固定平面上的标量电位分布并进行比较。同时基于分层导电媒质中的电偶极子模型对不同涂覆状态下的等效电场场源强度进行反演;电极表面局部涂覆绝缘涂层虽不改变空间中标量电位分布的主体特征,但对标量电位量值的影响却不可忽视,且不同涂覆部位带来的影响不同;研究表明:电极表面有涂覆时,场源仍可用电偶极子等效,绝缘涂覆层带来的影响可用等效场源强度的变化体现;实际应用中,可依据涂覆部位对场源强度修正。

竖直岸壁对舰船水下标量电位分布的影响研究

为研究竖直岸壁对舰船水下标量电位分布的影响,采用水平电偶极子作为舰船电场等效场源,基于稳恒电场镜像理论,推导了表征竖直岸壁对舰船水下标量电位分布影响的数学表达式;采用数值仿真的方法,就竖直岸壁对舰船水下标量电位分布的影响规律开展研究。结果表明:随岸壁、场点相对方位改变,竖直岸壁对标量电位的影响具有明显的方位指向性;与舰船航向平行的岸壁可使除舰船中横剖面外所有场点处的标量电位绝对值增加,且场点距离岸壁边界越近,其量值以及对称性受到影响越大。在实验室中模拟了同时存在四个方位竖直岸壁的海洋环境,实测模拟场源下方一定深度平面上的标量电位分布,通过和仿真结果的对比,验证了理论推导以及仿真研究结论的正确性。

利用偶极子电场探测海域中电学分界面的方法

为获取海域中电学分界面的方位及距离,利用主动施加的偶极子电场及2个场强传感器对其进行探测。根据镜像法,将电学分界面对电偶极子场的影响等效为镜像电偶极子的作用,由2个传感器的场强变化量定位出镜像偶极子的位置;再根据镜像偶极子与电偶极子源关于电学分界面的对称关系确定分界面参数。编制了相应的算法,并进行模拟仿真,结果表明所提出的分界面探测方法可行,且降低测量噪声、提高主动电场场源强度及增大2个测点间距,可提高分界面探测的准确性。

半无限大海域中电偶极子源的定位方法

利用矢量运算及镜像法推导了半无限大空间中电偶极子对海水中场点传递矩阵的表达式,定义了表征电场强度与电偶极矩之间线性变换关系的传递矩阵,并分析了传递矩阵的可逆性.据此提出了通过传递矩阵求逆得到半无限大海域中电偶极子场源参数的定位方法,并通过仿真算例验证了定位方法的可行性.结果表明:基于该方法利用半无限大海域中两个测点的电场强度可以对海水中的单电偶极子源进行准确定位,利用四个测点的电场强度可以同时定位海水中的双电偶极子源;该方法计算量小、计算速度快,经过改造还可以用于未知分界面的定位.