基于CSEM的水下拖曳系统的设计及水动力学研究

发布时间：2017-03-23 00:16

  本文关键词：基于CSEM的水下拖曳系统的设计及水动力学研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着世界各国经济的不断发展,全球的石油消费逐年增加。特别是近几年来,石油成为制约我国经济发展的因素之一,我国的石油储备已经被上升到战略储备高度。我国的石油行业现状是陆地开采量提升难度较大,急需寻找新的石油资源以满足经济发展的需要。我国海洋面积辽阔,海底蕴藏有丰富的石油资源,海上石油开采成为我国石油消费的重要补充。作为一种成熟的石油勘探技术,地震技术被广泛应用到陆上和浅海的石油勘探中。随着海上石油开采技术的不断发展和成熟,海底石油探测技术逐渐从浅海到深海过渡。可控源海洋电磁法(Marine Controlled Source Electromagnetic Methods, CSEM)作为一种新的海洋油气探测非地震技术,具有不受海域限制的优点,得到了广泛的应用。水下拖曳系统装载有基于CSEM装置的信号接收单元,其水动力学性能直接对CSEM装置的信号质量有影响。本论文主要针对基于CSEM的水下拖曳系统的主体和附体进行优化设计,并对其水动力学性能进行分析。主要研究内容如下：(1)参考水下拖曳系统的国内外的研究现状,提出本研究的水下拖曳系统的总体设计目标、设计方案和优化方法。(2)根据主载体设计的衡量参数,对水下拖曳系统主载体进行设计。通过对不同线型的主载体进行CFD水动力学分析,优化主载体的水动力特性。另外,对水下拖曳系统的附体进行设计及水动力学优化。(3)对水下拖曳系统的整体进行静力分析研究,借助于三维软件质量评估功能计算水下拖曳系统的重心和浮心的相对位置,并对其平衡性和稳定性进行分析。对水下拖曳系统的整体进行水动力学仿真,分析其水动力学特性和姿态自我调节能力。(4)通过进行水下拖曳系统原理模型的水槽试验、工程样机的大水池试验及工程样机的实际复杂海况试验,验证理论计算与CFD分析结果的有效性。本文从理论研究、CFD水动力学分析、模型试验、工程样机海试等几个方面对基于CSEM的水下拖曳系统进行研究,对其主体和附体进行优化设计和水动力学分析,为基于CSEM的水下拖曳系统的工程应用提供一定的参考。
【关键词】：CSEM 水下拖曳系统 水动力学 湍流模型 姿态调节
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P631.325
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-24
• 1.1 引言12
• 1.2 水下拖曳系统概述12-15
• 1.3 国内外研究进展与发展动态15-20
• 1.4 研究内容20-23
• 1.4.1 学术构想与思路20
• 1.4.2 主要研究内容20-21
• 1.4.3 关键技术或问题21-22
• 1.4.4 技术路线或研究步骤22-23
• 1.5 本章总结23-24
• 2 水下拖曳系统设计及CFD优化概述24-34
• 2.1 水下拖曳系统设计概述24-25
• 2.1.1 水下拖曳系统总体技术24
• 2.1.2 水下拖曳系统总体设计原则24
• 2.1.3 水下拖曳系统总体设计技术24-25
• 2.2 CFD优化方法概述25-30
• 2.2.1 CFD软件介绍25-27
• 2.2.2 CFD基本控制方程27-29
• 2.2.3 湍流模型29-30
• 2.3 边界层设置30-31
• 2.4 网格划分31
• 2.5 本章总结31-34
• 3 水下拖曳系统主载体设计及优化34-58
• 3.1 主载体设计目的及衡量参数34
• 3.2 主载体水动力特性34-35
• 3.3 主载体线型设计及优化35-56
• 3.3.1 五种建模方案35-38
• 3.3.2 主载体CFD仿真参数设置38-40
• 3.3.3 尖头型水动力学研究40-44
• 3.3.4 圆头型水动力学研究44-49
• 3.3.5 五种线型CFD仿真及比较49-56
• 3.4 本章总结56-58
• 4 水下拖曳系统附体设计及优化58-76
• 4.1 水平翼翼型设计及优化58-68
• 4.1.1 翼型分类特点58-59
• 4.1.2 翼型理论59-63
• 4.1.3 翼型方案水动力学研究63-68
• 4.2 水平机翼几何设计参数论证68-72
• 4.2.1 根梢比几何参数设定68-70
• 4.2.2 后掠角几何参数设定70-72
• 4.2.3 其它几何参数设定72
• 4.3 水平机翼固定方案72-73
• 4.4 垂直机翼设计及优化73-75
• 4.5 本章总结75-76
• 5 水下拖曳系统整体静力和CFD分析76-88
• 5.1 浮心和重心的平衡性和稳定性76
• 5.2 水下拖曳系统重心计算76-78
• 5.3 水下拖曳系统浮心计算78-80
• 5.4 浮心与重心位置调整80-82
• 5.5 水下拖曳载体整体CFD分析82-86
• 5.5.1 水下拖曳系统整体方案水下82
• 5.5.2 整体方案划分网格82-83
• 5.5.3 整体CFD分析83-86
• 5.6 本章小结86-88
• 6 水下拖曳系统试验88-102
• 6.1 原理样机水槽试验88-94
• 6.1.1 水槽模型试验遵循的相似理论和准则88-89
• 6.1.2 试验原理模型设计参数介绍89-91
• 6.1.3 试验过程与数据采集91-92
• 6.1.4 试验结果与分析92-94
• 6.2 工程样机大水池试验94-98
• 6.2.1 工程样机设计参数和静力误差分析94-97
• 6.2.2 试验过程与数据采集97
• 6.2.3 试验结果与分析97-98
• 6.3 工程样机复杂海况试98-100
• 6.3.1 试验过程98-100
• 6.3.2 试验结果与分析100
• 6.4 本章总结100-102
• 7 总结与展望102-106
• 7.1 论文主要工作总结102
• 7.2 论文主要结论102-104
• 7.3 不足与展望104-106
• 参考文献106-110
• 附录110-112
• 致谢112-114
• 个人简历114

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 林小朝,戴根考;我们的主载体:“科技跨越工程”[J];今日科技;2001年10期

中国重要报纸全文数据库 前5条

1 本报记者 林鸿 陶晓庆;一切为了古城新崛起[N];台州日报;2013年

2 本报评论员;全力破七难 让群众满意[N];杭州日报;2005年

3 驻普陀记者 刘浩　通讯员 周洁;普陀党代会昨举行[N];舟山日报;2014年

4 阮春生 朱映归 王玲丽;缙云:以五巩固五提升的务实举措 加快“富民强县 幸福家园”建设进程[N];丽水日报;2013年

5 通讯员 郑积亮 余静轲;江山清洁家园送百姓“生态福利”[N];衢州日报;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王军立;基于CSEM的水下拖曳系统的设计及水动力学研究[D];中国海洋大学;2015年

  本文关键词：基于CSEM的水下拖曳系统的设计及水动力学研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：262549