水下流噪声及其消减措施

本文阐述了水下流噪声产生的机理以及物体表面状态性能对湍流边界层的影响。对近年来的减阻降噪措施进行了简要的评论后,特别指出了低壁面相互作用涂层可减小壁面的切变应力,增大排挤厚度,从而降低航行体的阻力和噪声。这种涂层还具有优异的耐水性和耐候性,应作为一种实用的降噪措施给予足够的重视。

水下就位熔岩流相结构模式和储层意义:以义县地区白垩系义县组为例

水下就位熔岩流是盆地充填的重要类型,但相结构模式、储层分布规律和潜力特征还不清晰。为了阐明这些关键要素,本研究选取义县地区出露的义县组水下就位熔岩流作为研究对象,利用地质调查、岩矿鉴定和图像分析等方法开展岩石类型、岩相和储层特征研究。结果表明:①水下就位熔岩流岩性主要由熔岩和玻质碎屑岩组成,为喷溢相水上喷发水下就位熔岩流亚相,具体包括复合熔岩流和原地碎屑堆积两种微相,微相叠置关系呈现以复合熔岩流微相为主体、以原地碎屑堆积微相为主体和两种微相比例相当三种;②垂向上相序有原地碎屑堆积微相--复合熔岩流微相和只有原地碎屑堆积微相两种,横向上相序为复合熔岩流微相--原地碎屑堆积微相;③在研究区共识别出4类8型孔隙,复合熔岩流微相储层以气孔和淬火缝为主,原地碎屑堆积微相储层以次生溶蚀孔为主,面孔率分析结果显示原地碎屑堆积微相的储层好于复合熔岩流微相的储层,推测水下熔岩流前缘部分可能好于其根部。

水下气泡羽流运动模型仿真

为了准确描述水下气泡羽流的流动结构,开展水下气泡羽流运动模型模拟与仿真研究。将速度场的估计问题转换为回归预测问题,降低速度场估计复杂度,通过四级级联深度卷积神经网络以由粗到细的形式测量矢量,完成由粗到精的羽流运动速度场估计,提升测量精度。通过k-ε双方程模型分析水下气泡羽流流场的变化规律,并采用积分离散技术对方程离散化处理,获取计算空间对应的离散化方程,通过边界条件处理方法建立水下气泡羽流运动模型,实现水下气泡羽流运动模拟。经过实验测试分析压强、空隙率和纵横比对水下气泡羽流运动的影响,实验结果验证了所提方法可以获取准确的水下气泡羽流运动规律,说明其具有有效性。

导弹水下发射时喷管的气体流动

针对导弹水下发射时喷管的气体流动问题 ,建立了水下喷管流的简化模型 ,定性地研究水环境的惯性对水下喷管内气体流动造成的阻滞作用。计算显示受阻滞流量ΔQ及受阻滞时间Δt和喷管的喉部面积At 呈幂函数关系 ,固定其他参数仅改变水深 ,ΔQ及Δt和进口处气体的滞止压力p0 与当地水下静压之间的压力差也有幂函数关系。结果表明喷管所处的水下深度越大 ,喷管内气体流动受阻滞状况也就越严重 ,而减小喉部面积At 和适当增加膨胀比Ab/At 以及增加滞止压力p0 ,均有助于改善水环境对喷管喷出气体造成的阻滞状况。

水下碎屑流沉积:深水沉积研究热点与进展

自20世纪50年代以来，作为沉积物搬运两大主要动力之一的重力流因其在记录地质事件、改造地表地貌和勘查油气资源方面的特殊意义而引起广泛关注。重力流研究历史经历了现象观测、概念体系建立、沉积模式建立、工业应用与质疑和碎屑流研究深化5个阶段。近期，以深海水下碎屑流为核心的研究重建了“砂质碎屑流”概念，新建立了以碎屑流细分为主要内容的3套重力流分类，提出并讨论了水下碎屑流“滑水”搬运机制特征、形成条件，系统分析沉积物浓度、粘土含量及成分对水下重力流性质及搬运沉积过程的影响。继20世纪60—70年代重力流研究热潮后，1996年以来水下碎屑流为主的研究再次掀起新一轮研究热潮。综合沉积物重力流研究现状、进展和当前油气工业勘探开发需求，指出未来水下碎屑流研究动态包括：①水下碎屑流成因分类体系的建立及重力流分类体系的完善；②实地观测与模拟实验结合下水下碎屑流发育机制深化；③重力流泥岩沉积机制及油气意义和④水下碎屑流主控型重力流沉积模式的建立及其在油气勘探开发中的应用。

微分求积法分析水下输流管道的竖向动力特性

在复杂的海洋和河流环境条件下,水下输流管道的动力特性受到内外流体等耦合作用的影响,呈现与陆地管道不同的特点.尝试用微分求积法(DQM)来分析水下输流管道的竖向振动特性,综合考虑内流因素(包括流速、压强)和外流因素(包括流速、阻尼)以及轴向力对管跨段竖向振动的影响.计算分析了水下输流管道悬跨段的动力特性及允许跨长随内外流流速、轴向力、管内压强等的变化情况.结果表明,DQM用于水下管跨段的动力特性和疲劳分析、可靠性分析及设计是可行的.

水下物流概念、模式及未来发展研究

基于目前开展的水下仓储和水下运输活动,提出水下物流的新型物流模式.定义了水下物流的概念,分析了水下物流的需求和实现路径.通过提出运输工具、存储设施的概念模型,介绍了水下物流的运输方式,给出了水下物流可以应用的场景.并分析了发展水下物流的优越性和局限性,展望了水下物流的未来发展方向.

水下尾部喷流对航行体流体动力特性的影响

通过水洞试验对尾部轴向喷气的振荡与水流的相互作用现象进行研究,采用高速摄像记录水下尾部喷流发展过程,利用内测系统测量射流尾部压力脉动及航行体流体动力特征。试验捕捉到了静水时气体射流产生200~250Hz范围内的强烈脉动,同时发现当水洞中有流动时喷气所产生的高频与低频脉动都十分微弱,分析其原因为外部流动会消除喷流的振荡,喷流又会抑制外部来流带来的尾部脱落涡的脉动。在外部来流状态下,通过尾部喷流方式可以明显降低尾部阻力,推断了尾部喷流的减阻机理。

孙吴-嘉荫盆地白垩系淘淇河组水下重力流沉积特征

本文根据露头、岩心、测井、薄片鉴定等资料,对孙吴-嘉荫盆地白垩系淘淇河组水下重力流沉积特征进行了详细的研究,认为淘淇河组水下重力流沉积规模大,为湖底扇沉积,其可进一步划分为内扇、中扇、外扇3种亚相以及主沟道、主沟道外、辫状沟道、辫状沟道间、远源浊积岩5种微相类型。内扇以水下泥石流沉积为主,中扇以液化沉积物流和浊流沉积为主,外扇发育浊积岩。根据地震剖面推断,白垩系淘淇河组时期发生的断层活动是湖底扇沉积发育的主要原因。

聚煤盆地中的水下重力流沉积

我国北方中生代聚煤盆地中一种特殊的粗粒碎屑沉积物不仅其各种成因单位可与Bouma层序对比,而且在砂体几何形态、规模、内部沉积构成和古流型式等方面也具有特色。对其进行沉积过程分析表明,每个成因单位代表一次水下重力流事件的沉积演化过程,与其共生的细碎屑沉积物多数形成于浅水湖泊环境。它们自成沉积体系,可能是近岸水下重力流扇或三角洲体系的水下部分。

水下羽流追踪方法研究进展

水下羽流相关研究在海洋资源开采及环境保护等方面有着重要意义。文中围绕水下羽流扩散建模与追踪方法研究,对现有相关研究成果进行归纳,从基础、方法以及应用等角度,总结了水下羽流追踪的研究进展和发展趋势。全文包括4部分:1)介绍水下羽流分类和羽流追踪的应用背景;2)从扩散模型和仿真平台2个方面梳理羽流扩散建模的研究现状;3)将现有水下羽流追踪方法分为反应类方法、概率估计类方法和强化学习类方法3类,对各类方法的研究进展进行归纳;4)讨论了水下羽流追踪研究未来的发展趋势。通过对已有研究成果进行总结,为水下羽流追踪的进一步研究提供参考。

水中航行体绕流数值计算研究

水动力设计是水中航行体设计的重要组成部分。文章采用数值算法分别对水中航行体全湿和带空泡两种不同状态水下绕流问题进行了计算研究,并与风洞及水洞试验结果进行了对比。计算结果与试验值吻合较好,验证了数值算法的准确性。同时得到了水下绕流的某些运动规律,研究结果对工程设计起到了一定的帮助作用。

“高密度浊流”是砂质碎屑流吗?

习惯上认为,浊流是一种液性流,其沉积物靠液态湍动支撑;而碎屑流是一种塑性流,其沉积物靠基质强度、分散压力和上浮力支撑。“高密度浊流”的概念是指高浓度的、通常是非湍动的液态流,其沉积物主要靠基质强度、分散压力和上浮力支撑。以往认为顶部带有湍流云的牵引毯代表高密度浊流其实是一个错误,因为牵引毯既不是液性流也不是湍流。碎屑流也可能在其顶部带有湍流云。牵引毯/碎屑流与其上面的湍流云在流变学、沉积物支撑机制上是两个分开的实体。目前的实验和理论研究已经把块状砂和漂浮碎屑与高密度浊流概念联系在一起,“高密度浊流”术语实际上已经被用于层流。为了纠正这种概念上的错误,本文建议使用“砂质碎屑流”术语来替代“高密度浊流”术语。砂质碎屑流代表了粘性和非粘性碎屑流之间连续的系列过程,它们在流变学上一般属塑性的,其顶部可出现也可不出现湍流云。砂质碎屑流的沉积物支撑机制包括基质强度、分散压力和上浮力,其特征是层流状态、颗粒浓度中至高、泥质含量低至中等。

水下超声速气体射流气液两相复杂流动研究

本文实验研究了水下超声速气体射流气液两相复杂流动。利用高速摄影仪和电子相机分别实时记录了过膨胀超声速工况水下气体射流的喷射状态和整体形貌,显示了不同工况水下高速气体垂直射流的演化过程和动态不稳定性形貌。研究结果表明:在射流的初始段存在与射流内部复杂波系相关的激波反馈特性,激波反馈特性发生之前存在能量积聚的高频低幅的胀鼓过程,二者均随机发生;在射流的主体段,在气水掺混和卷吸大规模能量交换作用下,射流呈现随机的偏摆效应,并且偏摆受环境流场影响明显。

一种快速的海面特征SAR成像仿真技术

水下物体运动引起扰动 ,会在海面产生尾迹。这种尾迹特征同运动物体的参数和下潜的深度以及海况有关。研究这种尾迹特征及其合成孔径雷达 (SAR)成像 ,就有可能利用SAR来检测这个水下运动物体。本文给出了一种水下运动物体的伴流尾迹的快速模拟方法及其合成孔径雷达 (SAR)成像仿真方法 ,并对模拟仿真的结果进行了讨论。

水下沉积物重力流与海底扇相模式研究进展

水下沉积物重力流将大量沉积物搬运至海底,形成了地球上最大的沉积体系--海底扇。综合前人研究成果,梳理水下沉积物重力流的基本概念、分类和识别标志,介绍了现代观测的重要结果和海底扇相模式的研究进展。浊流和碎屑流是重力流最主要的两类流体,浊流为逐层沉积,发育正粒序;碎屑流为整体沉积,垂向无序。由浊流转换为碎屑流的重力流称混合流,陆上洪水入海(湖)形成的浊流称异重流。现代观测的结果表明:浊流底部存在高密度层,横向结构并不都是涌浪型,浊流的持续时间可以长达1周。海底扇通常采用组构分析和层级分类进行研究,由水道、天然堤、朵体、远洋-半远洋沉积和块体搬运沉积组成。水道侧向延伸窄,发育侵蚀结构;天然堤由薄层泥-粉砂质浊积岩组成,横向呈楔形变薄;朵体侧向延伸宽,颗粒粒度集中,侵蚀结构较少。水道的层级从低到高依次为水道单元、水道复合体和水道复合体群。朵体的层级从低到高依次为层、朵体元素、朵体和朵体复合体。

采用微孔曝气器的氧化沟实例分析

阐述了微孔曝气氧化沟的主要工艺特性及技术关键,客观地指出了其优、缺点,并对其应用前景作了展望。

渤中凹陷东南斜坡带大型湖底扇沉积特征及勘探潜力

渤海海域渤南低凸起东南斜坡带在东二下段时期分布大面积的湖底扇,其展布面积及物源来源与渤海常规湖底扇的沉积特征截然不同。这种显著差异导致对其相带类型及划分存在些许争议,将其作为储集体存在一定风险。随着对渤海中深层砂体勘探程度的日益加深,确定其沉积体的沉积相类型及富砂性是首要任务,分析其成因机制更是研究的重点。该区无钻探井、且埋藏较深,因此,以层序地层学理论为指导,重建古地貌背景、古水深环境、结合源-渠-汇耦合理论及地震几何形态特征,确定物源属于期次性事件,分析其水下碎屑流搬运机制,明确了沉积体的发育部位、形成机制及沉积类型。最后应用多属性分析对研究区大型湖底扇内幕进行刻画,预测有利储层分布,对该区岩性油气藏勘探具有一定指导意义。

鄂西南五峰——龙马溪组富笔石细碎屑岩非常规沉积作用

有关细碎屑岩沉积作用的研究相对较为薄弱,论文选取鄂西南五峰—龙马溪组富笔石细碎屑岩为研究对象,探讨岩石定名中的分歧及其沉积环境。研究区细碎屑岩中,粉砂级石英颗粒含量较高、磨圆较差,发育微平行层理和微粒序层理,而且较完整的笔石生物化石大多富集于黏土级沉积物中,正常陆棚沉积难以圆满解释其成因,论文引入事件性水下重力流沉积,并建立了理想沉积模式,能够较好地解释细碎屑岩中特殊的沉积现象。据此推断,海相细碎屑岩应该是泥质重力流、异重流、浊流等水下流体与正常陆棚沉积共同作用的产物,二者有效组合,对于非常规油气资源具有重要意义。