近海混浊水高频声衰减的初步研究

发布时间：2020-07-17 01:37

【摘要】： 冷战结束后近海声学成为研究热点。因江河(携带大量悬浮颗粒)注入、潮汐、风、海流以及人类活动等的影响,中国近海海水混浊。混浊海水中的悬浮颗粒物是影响海水声衰减的重要因素,悬浮颗粒物的存在导致声传播损失增大,声呐探测性能降低,特别是对各类用于近海探测和反潜的高频声呐,影响更为明显。因此,研究近海混浊水的高频声衰减具有重要的现实意义。 本文从理论探讨和实验测量两方面研究了近海混浊水的高频声衰减。在理论方面,通过对近海混浊水声衰减机理的探讨,给出了近海混浊水的声衰减估算模型。利用模型,分析计算了近海混浊水的高频声衰减。在实验方面,基于混响法,设计了一套测量混浊水高频声衰减的实验系统,测量了模拟混浊海水的高频声衰减,得到了不同浓度近海混浊水的声衰减规律。然后将实验测量结果与理论估算值进行了比较研究。最后展望了悬浮物观测技术的发展和调查手段的进步对近海混浊水声衰减研究的影响。通过本文的研究可以得到: (1)近海悬浮物浓度达到0.1 kg/m~3量级时,100kHz声波的粘滞吸收每100m在1dB以上,悬浮物对近海混浊水声衰减的影响不可忽略。悬浮物的粘滞吸收是导致海水声衰减增大的主要因素。近海混浊水的声衰减估算主要考虑海水的自身吸收和悬浮物的粘滞吸收。 (2)悬浮物粘滞吸收受粒径影响显著。本文实验测量值与考虑粒径分布的理论估算值具有更好的一致性。在实验频段内,泥沙含量为1.0kg/m~3时,采用粒径分布的理论估算值与采用平均粒径的理论估算值相比,悬浮物的粘滞吸收每100m相差2.3～2.6dB。文中认为:在估算近海混浊水的声衰减时,悬浮物的粘滞吸收估算必须考虑粒径分布。
【学位授予单位】：国家海洋局第三海洋研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：P733.2
【图文】：

国家海洋局第三海洋研究硕士学位论文受聚乙烯袋材料强度的影响，该混响桶装入待测液体的上限是25L。整个混响桶及其支撑系统如图4.2和4.3所示，支架为不锈钢材料加工而成，高lm，袋和不锈钢支架间通过泡沫圆环连接，支架顶端设计有内环，防止泡沫圆环滑动。泡沫环上是两根铝合金空心棒，用来绑定实验换能器。羹馨鬓羹鬓瓢纂霎攀溉巍蘸纂馨鬓薰图4.2混响桶及其支撑系统相比玻璃或铝制混响桶，采用聚乙烯袋有以下几个优点:(l)成本低廉，极易加工。(2)聚乙烯袋袋壁极薄，袋壁与待测液体之间只有非常小的声阻抗失配，接近为声透明

压级)随时间的衰减曲线，最后根据衰减曲线斜率计算得到混响时间。实验测量中根据信噪比情况，选取20或 30dB的衰减曲线斜率作为计算混响时间的衰减曲线斜率。图4.5为实验得到的一个100kHz的声能衰减曲线切片。

本文编号：2758802