舟山海域潮流数值模拟研究及其综合观测
发布时间：2023-01-25 20:04
通过建立海洋观测站对潮流进行实际观测虽然卓有成效，但是观测费用较为昂贵，观测周期较长，而且舟山岛海域的潮流运动又较为复杂，仅依据少数站点上的实测数据难以对大面积海域的潮流作出准确可靠的分析预报。因此，要由点到面，准确掌握大面积海域潮流的运动规律，数值模拟计算是一种廉价而有效的手段。本文既采用海洋自动观测站对舟山海域的潮流运动进行定点长期观测，并对整个海域进行ADCP（Acoustic Doppler Current Profilers）走航试验，采集整个海域的潮流数据，同时采用数值模拟计算方法对舟山海域的潮流进行数值模拟。 本文的研究对象为舟山岛至宁波穿山半岛之间的海域，首先我们建立了海洋自动观测站，海洋自动观测站包含了海面综合观测站和海底座底式流速剖面采集站，安装于海面综合观测站上的海水物理化学量采集器能够实时采集该海域的海水物理化学量的相关参数数据，另外在其控制箱中配备了蓄电池，太阳能电池板，无线发射模块等系统，能够保证其长期稳定的工作及数据的无线传输。工作于海底的座底式流速剖面采集站用于采集该海域的海水剖面流速等数据。安装于座底式流速剖面采集站上的ADCP流速剖面仪自带电...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究意义
1.2 课题背景
1.3 本文的研究方法与目标
1.4 本文的主要内容
1.5 本章小结
第二章 海洋自动观测站的介绍
2.1 海面综合观测站设计
2.1.1 太阳能供电系统
2.1.2 数据采集系统
2.1.3 无线通讯系统
2.2 座底式流速剖面采集站设计
2.2.1 自容式流速剖面仪
2.2.2 流速剖面仪支架设计
2.2.3 固定锚
2.2.4 示位浮标
2.3 化学量采集器设计
2.3.1 硬件电路设计
2.3.2 软件设计
2.3.3 电路腔外壳体设计
2.4 无线发射模块及应用
2.5 海洋自动观测站的调试及安装
2.6 海洋自动观测站的试验
2.7 本章小结
第三章 潮流数值模拟理论和网格模型的介绍
3.1 流体动力学的控制方程
3.2 流体力学控制方程的离散
3.2.1 常用离散化方法
3.2.2 计算区域的离散化
3.2.3 控制方程的离散化
3.3 流体力学流场的求解计算方法
3.4 网格划分
3.4.1 结构网格与非结构网格
3.4.2 舟山海域的网格划分
3.4.3 网格的优化处理
3.5 本章小结
第四章 舟山海域海上试验与 Fluent 潮流数值模拟
4.1 ADCP 海上走航试验与采集的数据分析
4.2 数值模拟湍流参数的计算
4.3 Fluent 潮流数值模拟基础设置
4.3.1 Fluent 软件介绍
4.3.2 求解器的设置
4.3.3 湍流模型和边界条件的引入
4.4 本章小节
第五章 Fluent 潮流数值模拟结果分析
5.1 Fluent 潮流数值模拟结果
5.2 自编程序计算的潮流数值模拟结果
5.2.1 涨落潮潮流特性分析
5.2.2 近岸处回流特性的分析
5.2.3 摘箬山岛附近海域的潮流特性分析
5.3 本章小结
第六章 总结和展望
6.1 工作总结
6.2 特色与创新
6.3 不足与展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]宁波舟山近海三维潮汐潮流数值模拟[J]. 熊伟,刘必劲,孙昭晨,梁书秀,张亦飞. 水道港口. 2011(06)
[2]确定SIMPLE算法中压力松弛因子的自适应方法[J]. 马淼,李春光,景何仿. 甘肃科学学报. 2011(04)
[3]穿山半岛北侧近岸“回流”现象的二维数值模拟[J]. 许雪峰,施伟勇,孙志林,羊天柱,袁笛. 海洋学研究. 2011(01)
[4]舟山海域特定水道潮流能估算[J]. 王智峰,周良明,张弓贲,王爱芳. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2010(08)
[5]舟山渔场及邻近海域鱼类种类组成和数量分布[J]. 俞存根,陈全震,陈小庆,宁平,郑基. 海洋与湖沼. 2010(03)
[6]舟山群岛附近海域三维水动力数值模拟[J]. 寿玮玮,吴建政,胡日军,朱龙海. 海洋地质动态. 2009(11)
[7]舟山群岛新能源开发利用现状和前景[J]. 王兆忠,李伟朝,王定元. 可再生能源. 2009(04)
[8]改进σ坐标下的三维水流传质数学模型[J]. 董壮,龚政,韩青. 水科学进展. 2007(05)
[9]我国海洋能开发利用情况分析[J]. 王忠,王传崑. 海洋环境科学. 2006(04)
[10]FLUENT软件在水利工程中的应用[J]. 叶茂,伍超,陈云良,张挺,周勤. 水利水电科技进展. 2006(03)
博士论文
[1]浙江近海潮汐潮流的三维数值模拟[D]. 陈倩.浙江大学 2002
硕士论文
[1]舟山群岛附近海域水动力特征及其对物质输运的影响分析[D]. 寿玮玮.中国海洋大学 2009
[2]基于FLUENT软件的建筑物风场数值模拟[D]. 黄滢.华中科技大学 2005
本文编号：3731735
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究意义
1.2 课题背景
1.3 本文的研究方法与目标
1.4 本文的主要内容
1.5 本章小结
第二章 海洋自动观测站的介绍
2.1 海面综合观测站设计
2.1.1 太阳能供电系统
2.1.2 数据采集系统
2.1.3 无线通讯系统
2.2 座底式流速剖面采集站设计
2.2.1 自容式流速剖面仪
2.2.2 流速剖面仪支架设计
2.2.3 固定锚
2.2.4 示位浮标
2.3 化学量采集器设计
2.3.1 硬件电路设计
2.3.2 软件设计
2.3.3 电路腔外壳体设计
2.4 无线发射模块及应用
2.5 海洋自动观测站的调试及安装
2.6 海洋自动观测站的试验
2.7 本章小结
第三章 潮流数值模拟理论和网格模型的介绍
3.1 流体动力学的控制方程
3.2 流体力学控制方程的离散
3.2.1 常用离散化方法
3.2.2 计算区域的离散化
3.2.3 控制方程的离散化
3.3 流体力学流场的求解计算方法
3.4 网格划分
3.4.1 结构网格与非结构网格
3.4.2 舟山海域的网格划分
3.4.3 网格的优化处理
3.5 本章小结
第四章 舟山海域海上试验与 Fluent 潮流数值模拟
4.1 ADCP 海上走航试验与采集的数据分析
4.2 数值模拟湍流参数的计算
4.3 Fluent 潮流数值模拟基础设置
4.3.1 Fluent 软件介绍
4.3.2 求解器的设置
4.3.3 湍流模型和边界条件的引入
4.4 本章小节
第五章 Fluent 潮流数值模拟结果分析
5.1 Fluent 潮流数值模拟结果
5.2 自编程序计算的潮流数值模拟结果
5.2.1 涨落潮潮流特性分析
5.2.2 近岸处回流特性的分析
5.2.3 摘箬山岛附近海域的潮流特性分析
5.3 本章小结
第六章 总结和展望
6.1 工作总结
6.2 特色与创新
6.3 不足与展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]宁波舟山近海三维潮汐潮流数值模拟[J]. 熊伟,刘必劲,孙昭晨,梁书秀,张亦飞. 水道港口. 2011(06)
[2]确定SIMPLE算法中压力松弛因子的自适应方法[J]. 马淼,李春光,景何仿. 甘肃科学学报. 2011(04)
[3]穿山半岛北侧近岸“回流”现象的二维数值模拟[J]. 许雪峰,施伟勇,孙志林,羊天柱,袁笛. 海洋学研究. 2011(01)
[4]舟山海域特定水道潮流能估算[J]. 王智峰,周良明,张弓贲,王爱芳. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2010(08)
[5]舟山渔场及邻近海域鱼类种类组成和数量分布[J]. 俞存根,陈全震,陈小庆,宁平,郑基. 海洋与湖沼. 2010(03)
[6]舟山群岛附近海域三维水动力数值模拟[J]. 寿玮玮,吴建政,胡日军,朱龙海. 海洋地质动态. 2009(11)
[7]舟山群岛新能源开发利用现状和前景[J]. 王兆忠,李伟朝,王定元. 可再生能源. 2009(04)
[8]改进σ坐标下的三维水流传质数学模型[J]. 董壮,龚政,韩青. 水科学进展. 2007(05)
[9]我国海洋能开发利用情况分析[J]. 王忠,王传崑. 海洋环境科学. 2006(04)
[10]FLUENT软件在水利工程中的应用[J]. 叶茂,伍超,陈云良,张挺,周勤. 水利水电科技进展. 2006(03)
博士论文
[1]浙江近海潮汐潮流的三维数值模拟[D]. 陈倩.浙江大学 2002
硕士论文
[1]舟山群岛附近海域水动力特征及其对物质输运的影响分析[D]. 寿玮玮.中国海洋大学 2009
[2]基于FLUENT软件的建筑物风场数值模拟[D]. 黄滢.华中科技大学 2005
本文编号：3731735
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3731735.html
