存在垂直岸壁时舰船水下标量电位分布特征研究

发布时间：2021-02-06 06:40

　　为研究存在垂直岸壁海域中舰船水下标量电位的分布特征,首先采用水平直流电偶极子作为舰船电场等效场源,基于稳恒电场镜像理论,推导了垂直岸壁存在时水平直流电偶极子在海水区域中产生的标量电位分布表达式;然后,以此为基础,对垂直岸壁存在时舰船水下标量电位的分布特征进行了仿真分析。结果表明:垂直岸壁的存在并不改变舰船水下标量电位分布的整体趋势,但电导率小于海水的垂直岸壁会增大标量电位的绝对值,且岸壁电导率越小、场点距离岸壁越近,标量电位的绝对值增大越明显。最后,在实验室中模拟存在垂直岸壁的海域环境,实测了模拟场源下方某一深度平面上的标量电位分布,验证了理论推导和仿真分析结果的正确性。 

【文章来源】：海军工程大学学报. 2020,32(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

三层垂直岸壁模型

则在三层垂直岸壁模型中水下场点的标量电位应该等于源电偶极子组及其在水平方向关于海水-岸壁边界得到的镜像偶极子组在场点处所产生的标量电位的叠加。应用镜像法可得,存在垂直岸壁的条件下,如图2所示的源电偶极子组经由4个海水-岸壁分界面将产生8组镜像偶极子,其位置及电偶极矩如表1所示[6]。表1 镜像偶极子在xOy面上的投影位置及电偶极矩Tab.1 Projection position in xOy plane of dipole mirror image and dipole moment 镜像(源)偶极子组 位置 电偶极矩 源偶极子组 (x0,y0) ηkIxdl或ηmIxdl 第1组 (-x0,y0) -ηk+1Ixdl或-ηm+1Ixdl 第2组 (2L1-x0,y0) -ηk+1Ixdl或-ηm+1Ixdl 第3组 (x0,L2-y0) ηk+1Ixdl或ηm+1Ixdl 第4组 (x0,-L2-y0) ηk+1Ixdl或ηm+1Ixdl 第5组 (-x0,-L2-y0) -ηk+2Ixdl或-ηm+2Ixdl 第6组 (2L1-x0,-L2-y0) -ηk+2Ixdl或-ηm+2Ixdl 第7组 (-x0,L2-y0) -ηk+2Ixdl或-ηm+2Ixdl 第8组 (2L1-x0,L2-y0) -ηk+2Ixdl或-ηm+2Ixdl 注:各镜像偶极子组的z坐标均为zki1=2kD+z0,zki2=2kD-z0,zmi1=-2mD-z0,zmi2=-2mD+z0。

由图3可见,存在垂直岸壁的情况下水平分层的海洋环境中舰船水下标量电位分布趋势与无岸壁时保持一致[2],电场主体特征仍具有明显的通过特性。2.2 岸壁的影响

【参考文献】：
博士论文
[1]水渗流引起的岩土体电阻率变化规律与动态监测技术[D]. 杜良.中国矿业大学 2016



本文编号：3020326