下放式海洋微结构湍流剖面仪运动学与动力学分析

下潜速度、姿态以及振动这几个因素严重影响着湍流剖面仪测量结果的有效性和准确度。分析几个因素及相关参数,对设计和优化剖面仪具有指导意义。本文采用双坐标系,建立湍流仪下潜过程的运动模型,并建立动力学微分方程组。基于动力学模型,分析影响湍流仪下潜速度的因素,提出速度配置方法。分析了湍流剖面仪重浮心距离及下潜相对速度对稳定姿态和攻角的影响,确定结构无阻尼自由摆动的固有频率,并通过数值计算,定性分析有阻尼情况下摆动的衰减特性。通过分析相关试验数据,验证理论计算结果的有效性和准确性,为后期优化提供理论依据。

垂直微结构湍流剖面仪速度分析与控制

湍流剖面仪的下潜速度是进行湍流观测时需要重点考虑的一个参数。根据湍流剪切数据测量原理,分析下潜速度对测量结果的影响,确定下潜速度的合理范围。受力平衡条件下,湍流仪的下潜速度由仪器净重和阻力系数决定。影响整体阻力系数的因素有3个,即3个阻力分量:主体结构的冲击阻力、黏滞阻力和阻尼刷的阻力。采用理论公式与经验公式相结合,分别计算3个阻力对应的阻力系数。根据下潜速度函数,给出速度配置的方法及应该注意的事项。仪器完成后进行下潜速度配置试验,将理论计算结果和试验结果进行比较分析,验证理论计算结果的准确性。