基于声散射的水下气泡群空间关联性研究
本文选题:声散射 + 气泡群 ; 参考:《物理学报》2017年01期
【摘要】:基于气泡空间位置非独立分布气泡群的线性声散射,从统计观点对气泡间的空间关联性进行了研究,通过对气泡群进行子区域划分,提出了等效空间关联函数这一概念.由于等效空间关联函数随气泡空间位置变化而变化,提出了基于子气泡群散射声波的气泡分布以及聚集趋势的声学反演方法.通过对理论进行建模仿真发现,这一方法不但能准确反演出气泡群的分布及聚集趋势,还具有在被多个含聚集中心气泡群"掩埋"的条件下对目标气泡群聚集趋势的检测能力.为了进一步对理论进行验证,对船舶气泡尾流进行了声学测量,实验获得的等效空间关联函数符合尾流中气泡群的分布和聚集趋势.本文的研究工作可为海洋中不同成因的气泡群识别以及恶劣海况下风浪形成气泡群"掩埋"下的尾流、鱼群等水下气泡群检测提供理论基础.
[Abstract]:Based on the linear acoustic scattering of bubble groups, the spatial correlation between bubbles is studied from the statistical point of view. The concept of equivalent spatial correlation function is proposed by dividing the sub-regions of bubble groups. Because the equivalent spatial correlation function changes with the change of bubble space position, an acoustic inversion method based on the bubble distribution and aggregation trend of subbubble group scattering acoustic wave is proposed. Through modeling and simulation of the theory, it is found that this method can not only accurately reverse the distribution and aggregation trend of the bubble group, but also have the ability to detect the aggregation trend of the target bubble group under the condition of being "buried" by the bubble group with multiple aggregation centers. In order to further verify the theory, the acoustic measurement of ship bubble wake is carried out. The equivalent spatial correlation function obtained by the experiment accords with the distribution and aggregation trend of the bubble group in the wake. The research work in this paper can provide a theoretical basis for the identification of bubble groups of different origin in the ocean and the detection of underwater bubble groups such as underwater bubbles such as wind and wave formation under "burying" of bubbles and fish flocks under severe sea conditions.
【作者单位】: 哈尔滨工程大学水声工程学院水声技术重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(批准号:41306038,41576102,41606115) 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:HEUCF160510)资助的课题~~
【分类号】:O427
【相似文献】
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,本文编号:1784636
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