马里亚纳海沟海域深渊潜器作业海况条件分析     

姚辰阳  林丽金  高郭平  孔祥洪 《上海海洋大学学报》2017,26(5):766-775

深海是海洋科学研究和技术发展重点关注的海域,其中又以探索和研究全球最深的海域——马里亚纳海沟挑战者深渊为重要标记和挑战。为保障深渊潜器在该海域的作业安全,本文利用美国海洋大气局(NOAA)发布的WAVEWATCHⅢ后报产品,和基于JasonⅡ卫星的海浪遥感数据产品,统计分析了该海域自2005年2月到2015年7月期间,波浪要素的空间分布和时间变化特征。结果表明,马里亚纳海沟海域多年逐月区域平均有效波高为1.30(6月)~2.53 m(1月),周期为8.0(6月)~9.6 s(12月),逐月最大波高分别为3.03、2.79、2.58、2.19、1.74、1.56、1.68、1.78、1.85、2.22、2.37、2.81 m。海浪的季节差异显著,其中冬季平均波高最大,夏季平均波高最小,春秋两季为过渡期。本文对发生的4 m以上巨浪进行统计,发生频率逐月区域平均值为0.2%~3.5%,冬季发生频率较高,春夏秋三季巨浪频率较低。根据"蛟龙号"及其他相关深渊潜器在四级海况下进行布放和五级海况下回收的设计参数条件要求,在马里亚纳海沟海域,更合适的作业时间为5到10月,在其他月份,需要选择良好的海况条件进行作业。  相似文献   

基于仿生航行器的养殖水环境要素检测分析系统设计   总被引：2，自引：2，他引：0  

李瑞环  张小宇  孔祥洪  陈明 《上海海洋大学学报》2020,29(5):650-660

现阶段我国水质监测系统主要采用布设固定监测点的方法,监测点的数量受到限制,制造成本高,数据量相对较少,且监测系统数据可视化程度不高。针对此问题,设计了一种基于智能移动平台的养殖水环境检测系统,加强对养殖水环境的治理。此智能移动平台为仿生蝠鲼航行器,基于具有遍历性与不相交性的多频简谐合成运动进行动态路径规划,可搭载温度、pH等水环境要素检测传感器。利用MATLAB对检测数据进行插值处理,生成目标环境的3维切片图,智能检测水环境要素整体分布情况,根据要素种类选择查看要素数值的最大区域和最小区域。此系统可应用于普通水产养殖水环境的要素检测,为管理人员提供科学的数据支持。  相似文献   

鱼类尾鳍推进机理及游泳能力影响参数分析     

初文华  员庆  孔祥洪  张忠  李浩然  钱卫国 《上海海洋大学学报》2022,31(5):1224-1234

鱼类以其高效灵活的游泳能力成为生物学家与仿生学研究者长期以来的重要研究对象。本文选取以尾鳍推进游泳方式的鱼类为研究对象,构建仿生鱼几何模型与运动控制模型,利用计算流体力学方法（CFD）结合动网格技术,对其游泳行为进行数值模拟,研究分析其尾鳍摆动的推进机理,并在此基础上通过改变尾拍频率、摆动幅值、鱼体体波波长及鱼体体型等参数,结合鱼类的突进运动、游泳方式及体型进化等生物学特性探究不同参数对鱼类游泳能力的影响规律。研究结果表明：鱼类尾鳍摆动时尾部流场中形成的反卡门涡街是推进力的主要成因;尾拍频率和摆动幅值的增加,可使鱼类在短时间内获得较高的突进速度;当λ=0.75L,a(x)max=0.1,为获得1L/s的游泳速度,尾拍频率需达到2Hz左右;鱼体摆动时体波波长（λ）的改变将引起游泳方式的变化,当λ达到0.75L左右,鱼体可以0.5L/s的速度向前游动,且推进力随体波波长增加逐渐增大;细长体型鱼类相比头大身小体型鱼类游动时产生的压差阻力小,因此在相同的尾鳍推进模式下能够获得更大的推力。本文的研究结果可以为仿生鱼水下航行器的快速性优化设计提供一定的参考。  相似文献   

基于菲涅耳现象的LED集鱼灯最佳入射角研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

孔祥洪  陈新军  王伟杰  杜凯  卢克祥  钱卫国  杨渭 《水产学报》2015,39(3):455-462

为了解决平板式LED集鱼灯安装不合理的现状,使得LED集鱼灯光能得到有效利用,提高诱、集鱼效果,实验分析了海面的菲涅耳现象,利用光学的临界条件原理推导出了菲涅尔公式,并利用透射率和折射率的定义式,得到光通过两个不同介质分界面时透射率和折射率的各分量与入射角的关系式,进而利用MATLAB仿真了光在通过海面时透射率和反射率随入射角改变而变化的函数图像。结果显示,透射光强最大时的入射角为53.6°,可以此入射角指导LED集鱼灯在渔船上的安装。对于平板式LED集鱼灯,安装角度可取36.4°;对于三列式LED集鱼灯,安装角度可取23.6°,相邻两列LED集鱼灯的夹角为160°。  相似文献   

水下集鱼灯在近海水体中的光场分布数值模拟          下载免费PDF全文

王伟杰  万荣  孔祥洪 《水产学报》2023,47(12):129715-129715

为提高水下集鱼灯光场分布计算精度，本实验采用集鱼灯光谱数据、光度分布数据和海水固有光学参数，基于蒙特卡罗模拟方法构建了新的光场传输数值模拟方法，将光束能量离散成大量光子，通过追踪光子路径计算水下集鱼灯形成的光场强度，并开展水槽实验对计算方法进行了验证。同时，提出了新的集鱼灯光场分布评价指标I_ds和A_ds。利用模型分析了海水的叶绿素a质量浓度、散射作用类型和散射相位函数HG (Henyey Greenstein)中非对称参量g的取值对水下光场分布的影响。结果显示，①叶绿素a质量浓度从1mg/m³增加到5 mg/m³,LED集鱼灯A_5m减少了72.73%,MH集鱼灯A_5m减少了72.17%;LED集鱼灯I_5m减少了66.69%,MH集鱼灯I_5m减少了53.29%。②当海水介质引起的散射类型分别为米氏散射和瑞利散射时，MH集鱼灯I_5m分别为1 058.48和1 020.5 lx,LED集鱼灯I  相似文献