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深海悬浮物浓缩保真取样器保压性能及薄膜过流能力研究

发布时间:2020-06-23 01:49
【摘要】:国内在取样器保真方面的研究几乎处于空白。然而,为海洋生物基因、海洋环境和基础地质研究提供一种通用性较强的新型取样方法与技术,以及装备是必要而迫切的。本文所处课题的研究目标是设计一种在供潜器使用、可以在深海指定水深处无污染、无压力突变地采集、浓缩海水中悬浮颗粒物和浮游生物的取样器。 深海微生物取样器的关键技术在于如何保持高压采样筒体的压力——6小时的压力变化不超过10%。此外,薄膜的过滤能力和过流能力,以及承压能力是深海悬浮颗粒物和浮游生物保真取样的一个重要的性能指标。 本文采用数学模型,计算机模拟、实验三者相结合的研究方法。在取样器设计基础上针对保真取样器的高压简体保压性能,特别是对整个筒体在下放过程和回收过程中的压力变化过程,建立了压力补偿的数学模型。同时,依托于高性能的CAE分析软件ANSYS,对取样器进行深入的模拟分析与研究,供设计和以后的优化、改进参考。为了研究浓缩保真取样装置的性能,建立了可控流量的过流试验实验室模拟系统,考察和测试采样筒内水流过微孔过滤薄膜的过流能力,测试微孔过滤薄膜过滤能力,以及检验微孔过滤薄膜承压能力和影响因素。 通过实验室得到的数据与数学模型得到数据进行对比,发现二者基本一致,本文提出的取样器保压性能的分析方法有效,实现了设计之初的目标。此外,为了研究浓缩保真取样装置的性能,我们建立的可控流量的过流试验系统,与取样器系统具有可比性,得出了影响采样筒内微孔过滤薄膜的过流能力的因素。实验系统所得出的参数对取样器系统有一定的参考意义。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P716
【图文】:

技术计划,海洋科学,取样装置,欧盟


其性能与传统的取样方法相比有较大提高。它们可以与其它相关设备一起构成一个较为完善的保真取样系统。并且它们在功能上不断地完善和加强,为地球科学、环境科学和海洋资源的研究提供了有效而实用的手段。如下图1一1所示。欧盟海洋科学和技术计划(M叭ST)设计的通过减压无偏差的取得微生物活动数据的一种衡量深海微生物活动的高压连续取样器(HPSS),它能够在从850m一3500m深海水中进行的减压和不减压的海水取样。它采用了一个气液压力蓄能器(气体体积:500m,l最大的屈服压力:35Mpa)来实现在它回收到船上研究容器的过程中,避免取样器的部分部位由于不锈钢缸体的容积的微小的变化而导致的减压。它在回收的过程中,有8个压力保持容器的多取样装置。这种装置允许投掷在水深下,在不需要减压的情况下,8个取样器各取500ml的样品。即55包括一个CTD。

过滤式,热液流体,取样装置,取样器


中南大学硕士学位论文第一章绪论图1一2热液流体气密等压取样器德国研制有过滤式取样装置等。如图1一3所示,BWS德国基尔KtJM公司在BZ项目资助下共同研制出来的一种新型取样器,它是专门设计用来取离海底不同高度海水样品,而且它与典型的rosette一watersmapler相似。它由一个三个脚支架的框架和一个能够绕着框架旋转的附加中心轴。5个5升的Nsikin瓶水平的安装在这根轴上,同时这5个Niskin瓶能够离海底10cm一120cm的范围内移动。整个装置通过一个能够旋转的街头与水面船上的绳索相连,框架和内部轴都有水翼帆,水翼帆使得Niskin瓶直接进入到水流中,这是一种避免来自框架上颗粒流紊乱影响的措施。与计时器(它在放置以前就被设定好的)相连发光的系统

【参考文献】

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本文编号:2726599

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