天文定位中的蒙气差修正方法研究

天文定位中的蒙气差修正直接影响定位精度。本文研究现有的各种蒙气差修正方法，包括普尔科沃大气折射模型、《航海表》平均蒙气差表、《中国天文年历》蒙气差修正表，以及UNSW932模型。在讨论上述蒙气差修正方法的基础上，重点进行蒙气差修正结果的对比分析。研究结果对于提高天文定位蒙气差修正的精度，实现蒙气差修正的自动化，具有一定的参考价值。     

气泡上浮运动与传热传质的耦合模型

针对舰船主机尾气消尾流技术中的气泡上浮运动,分别建立气泡非等温传热、瞬态非平衡传质及其速度、半径等各微分方程,进而构建液体中高温气泡上浮运动的耦合模型。将模型仿真结果与实验、文献研究比对,获得并分析气泡半径及运动速度的误差值,证明模型能够模拟不同温差的气泡在液体中的上浮过程,并得到气泡运动特性的影响规律:传质加速小气泡消失,使中等气泡半径持续减小,但对大气泡影响微弱;气泡运动初期为迅速的非等温传热过程,随气泡半径增大,热流密度变化幅度及热传导效率均下降;压强对气泡运动影响基本保持不变。三者综合作用使非等温传热初期气泡半径迅速下降。随后大气泡平缓增大;中等气泡缓慢地先减小后增大;而小气泡逐渐溶解在液体中。     

舰船泡沫-水两用幕的电磁波干扰特性研究

针对泡沫型干扰幕难以同时满足留空时间长和施放距离远这两大关键指标,且易受风、雨等影响的固有不足,提出了舰船泡沫水两用幕(Foam-Water Dual-Purpose Curtain,FWDC)干扰技术.利用舰船水幕系统的现有管系,通过在其水泵后并入特定的泡沫化模块,既可生成泡沫幕笼罩舰船以干扰电磁波的传播,也可直接施放传统水幕.实验结果表明:FWDC可有效干扰多波段电磁波,且气体含量越高时干扰效果越明显(可见光、红外、毫米波与微波在干扰前后的辐射强度之比T最低达18.1％、0.7％,18.6％和28.8％),有效干扰的时间也越长(停止施放1 min后T最低仍可达69.0％、23.0％、66.1％和75.8％),证明了舰船利用FWDC进行多波段干扰这一技术的可行性和高效性.研究结论可为舰船多波段干扰技术的进一步丰富完善以及相应装备的研制提供必要的理论基础和实验依据.     

静止液体中鼓泡过程的动态求解方法研究

应用气泡生长动力学平衡半经验关系式,在综合分析气泡生成过程受力情况的基础上,首次考虑气体溶解对气泡生长的影响,提出并较为深入地研究了针对静止液体中喷口处气泡生成过程的动态求解方法,进而就气泡的脱离体积、生长时间这两种典型特性的计算值与专门的实验值进行对比分析。结果表明,与传统两阶段模型相比,该文给出的动态求解方法的计算值与实验值吻合更好,可对易溶性气泡的生成过程进行更为准确的预测。     

舰船气泡尾流场气泡数密度衰减模型研究

为探究舰船气泡尾流场中气泡的数密度衰减特性,通过港内海况条件下冲锋舟航行实验,以高速摄像机采集实验测得的不同螺旋桨转速下的真实气泡尾流场数据,对舰船气泡尾流场中不同螺旋桨转速工况下气泡的数密度衰减特性进行分析,得出舰船气泡尾流场中气泡数密度随时间呈指数衰减,最大气泡数密度可达8×105/m3,且衰减情况受螺旋桨转速的影响,转速越高衰减越快,并构建舰船气泡尾流场中考虑螺旋桨转速的气泡数密度衰减模型,模型与实验结果吻合良好,表明模型的正确性和应用价值,对舰船气泡尾流场微观气泡探测和鱼雷制导等研究应用具有参考价值。     

排烟机功率对船舶舱室烟气特性影响的仿真实验研究

对于船舶住舱等小型舱室而言,人员相对密集而火灾事故造成的烟气又难以通过有效手段排放。针对船舶住舱火灾烟气控制所采用的典型排烟方法,运用火灾动力学软件PyroSim进行数值模拟计算,并精心采用仿真验证试验,研究无排烟和排烟机工作时的船舶舱室烟雾蔓延规律,在此基础上依据燃烧所产生的热量设置6种排烟机功率依次增大的排烟工况,研究不同工况排烟机功率和补风条件下的控烟效果,得出较为接近实际的烟气蔓延流动时烟气温度和烟气浓度等特性参数的变化规律,以及优化选择最佳的补风方式和排烟功率的总体思路。研究结果对于船舶舱室烟气高效防控具有一定的理论和现实指导意义。     

入射角度对喷射火脱火效能的影响分析

为研究入射角度对脱火效能的影响规律,借助THORNTON模型和火焰倾角计算公式对其进行理论分析,并设计专门的实验装置具体研究双向人工扰流入射角度与脱火效能之间的关系。结果表明:在水平面和竖直面两个不同平面内,脱火效能均随着入射角度的改变呈现明显的变化,水平面两扰流夹角120°、竖直面入射对称角30°时的脱火效能最大。合理设置入射角度,有助于提高双向人工扰流的脱火效能。     

舰船机动中拖曳系统建模与定深控制研究

针对拖曳系统在舰船机动过程中拖体深度产生复杂变化的问题,考虑拖曳系统运动和舰船操纵之间相互作用,建立了相应的耦合数学模型。舰船采用经典的MMG模型,拖缆和拖体的动力学模型分别采用有限差分法和水下运载器的六自由度运动方程。采用数值计算方法,获得了系统在舰船机动过程中的响应,并运用经典PID算法,通过控制拖体水翼的攻角,实现了拖体在舰船机动过程中的目标深度控制。仿真结果表明这一方法正确有效,具有一定的理论意义和工程应用价值。     

波浪场中气泡运动的影响要素研究

该文为准确描述波浪中大气泡的运动规律,分别建立气泡传热传质、速度和半径的微分方程,并结合二维深水波模型,进而构建波浪场中高温气泡上浮运动的耦合模型。采用变步长龙格库塔法进行数值求解,模拟得出气泡在不同影响要素下的三个运动规律:一是气泡在波浪中受牵引作用,上浮轨迹呈螺旋状,且随气泡半径减小,螺旋交叠密集,上升速度减缓,跟随波浪能力增强;二是初温越高的气泡与半径越小的气泡所表现的运动规律大致相同;三是波浪的波长越长,波高越高,气泡在波浪传播方向的位移越大,对气泡的携带能力越强。该模型及结论考虑了真实海况中波浪对气泡运动的影响,可作为研究舰船主机尾气消尾流技术中大气泡运动特性及演化规律的理论基础。