基于混合模型的舰船腐蚀相关静态电、磁场

为研究舰船水下腐蚀相关静态电场、磁场的分布特征,提出了以舰船水下标量电位为线索,对舰船进行混合建模,即将舰船等效为水平电流线和离散三分量电偶极子的组合,通过测量舰船下方某平面上的标量电位分布,对混合模型中的未知结构参量进行拟合,以建好的混合模型为基础对舰船水下腐蚀相关静态电、磁场进行研究.在实验室中模拟海洋环境,利用1∶100船模对建模方法进行了验证,并以建好的混合模型为基础,计算了船模水下腐蚀相关静态电、磁场的分布特征.实验结果表明混合模型结构简洁、实测数据量小、建模计算量小、模型稳定,比较适合用于舰船腐蚀相关静态电、磁场分布特点的研究.     

舰船静态电场深度换算方法

从舰船静态电场的产生机理和源特性出发,提出了基于电性模拟体的舰船静态电场深度换算方法.该方法和舰船电场建模相联系,在深海、浅海环境中均可使用,可实现由水下标量电位、电场三分量、电场垂直分量分别向较大深度的电场各分量及标量电位的换算.并在实验室中对船模水下标量电位分布进行了换算,换算结果和实测数据分布特征相同,且对应点的量值数量级吻合较好,表明换算方法的正确性.     

舰艇水下腐蚀静电场计算及影响因素仿真分析

为了进一步分析影响舰船电场的不同因素,提高舰艇水下静电场仿真分析中电偶极子建模方法的准确性,研究产生舰艇水下腐蚀静电场的腐蚀电化学原理和特性,从腐蚀电流密度的角度推导船体-螺旋桨电偶腐蚀电流表达式,并利用镜像法求解出了空气海水二层模型下水平和垂直电偶极子电场解析式。建立基于舰艇腐蚀电流电偶极子的电场解析模型,在此基础上利用数值仿真对一中型舰艇水下50 m测线上的电场进行分析。结果表明:在设定变化范围内,船体腐蚀电位、螺旋桨腐蚀电位、船体浸水面积、螺旋桨浸水面积、海水温度、海水电导率对舰艇水下腐蚀静电场的影响程度分别约为29%、23%、53%、82%、30%和67%。仿真结果和电场解析模型可以为进一步研究舰艇水下腐蚀静电场特征及防护方法提供有力的理论支撑。     

测量体引起的舰船电场畸变

海上钢质船舶都会散射电流进入海水形成电场,对舰船电场进行探测,可以用于水中对目标进行定位,也可用于远程海洋预警.由于海水是导电介质,运用麦克斯韦方程,在场电位和电流密度法线分量连续的边界条件下,对均匀静电场在水中兵器、电场测量体等实体附近产生的电场畸变进行了分析计算.结果表明,均匀电场在测量体附近的畸变大小主要取决于测量体与舰船的距离、测量体材料和海水的电阻率比、测量体的尺寸.近场时影响非常明显,测量体越大,影响越大.并通过无磁海水水池实验进行了验证.     

聚丙烯腈超滤膜流动电位的测定

用实验方法测定多孔性高分子超滤（UF）膜的流动电位。考察不同类型电解如NaCl、KC1、MgCl2、Na2SO4和MgSO4等溶液对聚丙烯腈管式ACP－0053UF膜的流动电位随浓度的变化关系。结果表明流动电位的大小与电解质种类和浓度有关，浓度越大，流动电位越小。离子价态对膜的流动电位影响很大，阳离子比阴离子对膜流动电位的影响更大，二价阳离子对膜的流动电位影响最大。     

8英寸RTP炉电磁驱动旋转结构设计研究

基于电磁原理,提出了电磁驱动旋转结构.通过理论计算,确定了电磁驱动旋转系统的启动力矩和励磁磁动势.通过数值仿真,研究了伸入量和气隙对电磁转矩的影响.结果发现,气隙越小,转矩越大;气隙在0～5mm内,伸入量越大,转矩越大;5～14mm内,伸入量越大,转矩越小.研究结果对于RTP炉电磁驱动旋转结构设计,具有一定的指导意义.     

光在大气和海水信道中传输的能量衰减计算

考虑自然光和海水浮游生物等产生的背景辐射以及云层、大气/海水界面和海水等介质的光辐射透过率,利用星载激光对潜通信能量方程估算了潜艇接收信号能量衰减大约可达-112~-140 dB.利用Monte Carlo方法计算星载激光对潜通信水下接收光斑分布状况,选择63%光斑半径作为接收平面半径,不考虑光在传输过程中介质的吸收效应,计算了不同卫星高度和发射角.近海岸海域水下200 m和深海海域水下300 m接收信号衰减,信号能量衰减可达84 dB.由于未考虑吸收效应和光斑大小选择的原因,仿真计算结果稍小于理论估算.     

考虑固液界面作用的聚合物驱动态网络模型

针对岩石的孔隙喉道尺寸微小,流体在孔喉内的流动规律极其复杂,在现有微尺度研究基础上,建立聚合物驱动态网络模型.该模型不同于准静态网络模型,不仅考虑黏滞力与毛管力的作用,同时还考虑岩石骨架与流体之间界面作用对流动规律的影响.模型通过模拟固液界面作用、孔喉特征参数对聚合物驱后剩余油分布的影响.结果表明:考虑固液界面作用时,含剩余油的孔隙所占比例越大,剩余油饱和度越大;孔喉比越大,含剩余油的孔隙所占比例越大,剩余油饱和度越大;配位数越大,含剩余油的孔隙所占比例越小,剩余油饱和度越小.     

X70管线钢焊接接头组织及其海水腐蚀规律

对X70管线钢现场实际焊接工艺下的焊接接头,采用显微镜、电化学方法及失重法等方法和手段对母材、焊缝、热影响区进行了显微组织分析和在海水中的极化曲线、腐蚀速率的测试,研究焊接接头在模拟海水环境中的腐蚀性能.研究表明,X70管线钢焊接接头各区域组织不均匀,实验室模拟海水环境下的电化学行为、腐蚀速率存在明显差异;在海水腐蚀过程中腐蚀电位和腐蚀速率会发生变化,热影响区(HAZ)与母材及焊缝形成电偶腐蚀,接头腐蚀以点蚀为主.     

水下目标诱发低频舰船地震波传播特征简析

水下目标航行时所产生的低频振动噪声在水中向下传播,在海底界面处通过声-弹耦合作用诱发海底舰船地震波。其作为一种新型的舰船物理场,具有传播距离远、稳定性高、可预测性好且无低频截止干扰的优势,携带丰富的有效信息。为更清晰认识水下目标诱发的低频舰船地震波,在弹性波动理论下基于平面波基本假设,构建了水下目标航行激发产生的低频舰船地震波传播模型,对海底界面处地震波反射透射、界面波特征等进行定量研究,并结合特征方程的解析结果进一步认识舰船地震波场的模式组分、传播特征及敏感特性等,从而对低频舰船地震波场进一步定量认识。