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《大连理工大学》 2009年
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PIV技术在实验室模拟冰下流场测试中的应用

张强  
【摘要】: 海冰运动是全球水循环的一个重要环节,对全球的气候变化和寒区海上经济活动都有重要的影响。海冰动力学模型中最重要的参数-拖曳系数的准确与否决定了动力学模型的精度,过去利用涡动法、剖面法和动量法获得了一些海域海冰的拖曳系数经验值,但只是某些特定海域特定时间的定值,且具有很大的离散性,建立拖曳系数与浮冰厚度、表面粗糙度等几何形态的关系,可以大大提高拖曳系数的准确性和适应性,最终提高海冰动力学模型的精度。本文的主要工作就是对浮冰厚度和表面粗糙度变化引起的流场变化进行研究。 本文先介绍PIV技术的试验原理,为它应用于冰下流场的测试提供理论依据,然后介绍PIV系统仪器设备、试验所用水槽和冰模型情况,并且对无冰流场进行流速标定,最后应用PIV技术对处于不同底纹和尺寸浮冰下流场和尾流进行测试研究。对流场的研究分为三部分,第一部分分析浮冰对流场的影响区域大小与浮冰底纹、浮冰尺寸和造流速度的关系,发现冰下受影响流场大小随浮冰底纹角度和入水深度线性增加,水槽造流速度的改变对冰下受影响流场的大小影响不明显;第二部分通过对各底纹浮冰动力学粗糙长度的计算,得出粗糙长度随浮冰底纹角度呈线性增大趋势;第三部分对浮冰尾流进行研究,发现冰后尾流区呈对数分布,近浮冰处存在涡流,离浮冰越远的尾流场受造流速度影响越大。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P731.15

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张占阳;宽带多普勒计程仪测频方法及其软件设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
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4 田玉昆;相关技术在随钻地震中的应用[D];中国海洋大学;2010年
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【同被引文献】
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10 李国文;徐让书;;风洞收缩段曲线气动性能研究[J];实验流体力学;2009年04期
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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1 海科;白色灾害——海冰[N];大众科技报;2001年
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3 通讯员 刘岩 常成;垦利:开展海冰防范救助气象服务[N];中国气象报;2010年
4 本报记者 孙彦;海冰严重与寒潮多雪有关[N];中国气象报;2010年
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6 记者 张维维;今年渤海湾不会出现大规模海冰[N];滨海时报;2011年
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8 实习生 潘文静 记者 段丽茜;我省沿海部分岸段遭遇25年来罕见海冰[N];河北日报;2010年
9 本报记者 周洁;海冰不期而至[N];中国气象报;2010年
10 李冰 本报记者 姜成坤 实习生 孙晓明;我市推出防抗海冰六项措施[N];大连日报;2010年
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5 李春花;海冰在潮汐和波浪作用下的断裂机理研究[D];大连理工大学;2000年
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10 杨宇;冰雪热力过程中物理参数辨识及高分辨率计算[D];大连理工大学;2012年
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1 张萌萌;基于FLUENT的北极海冰三维温度场数值仿真和融化模拟[D];武汉理工大学;2013年
2 李春亮;海冰离心脱盐理论与实验研究[D];天津大学;2010年
3 张倩;北极海冰适冷菌Pseudoalteromonas sp.SM495在海冰环境碳循环中的生态作用[D];山东大学;2014年
4 李紫麟;船舶在碎冰区航行的离散元模型及冰荷载分析[D];大连理工大学;2013年
5 李润祥;利用南极冰芯代用指标反演南印度洋近300年海冰变化[D];中国气象科学研究院;2012年
6 崔世开;夏季北极浮冰理化及其生物学特性的研究[D];上海海洋大学;2012年
7 夏菲;基于现场观测数据的南极海冰温度场数值模拟研究[D];渤海大学;2014年
8 李旭坤;基于多特征融合的PolSAR海冰分类应用[D];大连海事大学;2014年
9 李帅;渤海海冰作为淡水资源的储量估算及采冰船设计开发研究[D];大连理工大学;2005年
10 马吉飞;南极普里兹湾夏季海冰氨氧化菌多样性及丰度分析[D];山东大学;2012年
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