海洋微结构湍流垂直剖面仪模态分析方法

给出了一种用于分析海洋微结构湍流垂直剖面仪流固耦合1阶湿模态的、简便的等效数值计算方法,提高了剖面仪的设计效率。在中国南海海域进行的海试实验表明,剖面仪样机能够实现海洋微结构湍流测量,获得正确的海域微结构湍流动能耗散率资料,证明了该等效数值计算方法用于指导剖面仪设计是可行的。

AUV海洋微结构湍流观测减振方法及实验研究

自主水下航行器(AUV)作为移动式自主海洋观测平台,具有长航时、大范围、不受海况影响等优点,与湍流观测仪集成可实现湍流混合在空间与时间上的四维观测,为揭示湍流混合在多尺度动力过程演化与变异中的作用提供新手段。针对AUV海洋微结构湍流观测时的振动噪声问题,从AUV海洋微结构湍流观测的原理出发,分析了振动噪声对湍流观测的影响以及AUV振动噪声的来源及特性。为了减小AUV的振动噪声,提高湍流测量精度,提出了一种基于拉伸弹簧的柔性连接减振方法,并开展了振动实验研究。通过对比分析减振前后加速度的时频域特性,结果表明振动在经过柔性连接减振装置后的加速度有效值及能量明显减小,尤其在54 Hz以上频段有效值减少率在64%以上,验证了该方法的有效性。

基于水下滑翔机平台的湍流观测方法研究

海洋微结构湍流作为常见的海洋运动,对海洋中溶解质扩散、能量转移有显著作用,对海水运动及其温盐特性等有重要影响。作为低能耗、无动力的海洋观测平台,水下滑翔机具有噪声低、航时长,易回收等优点,使得长期不间断低成本观测湍流成为了可能。在本文中,从湍流观测原理的维度出发,研究分析滑翔机运动特性对湍流数据的影响;通过解析滑翔机在垂直面内运动方程,获得适合湍流观测的滑翔机运动参数;利用傅里叶变换从时域与频域分析了滑翔机的振动特性;最后通过海试,验证了基于水下滑翔机的湍流观测平台长时间不间断观测海洋湍流的能力。