抛弃式探头下沉过程的水动力学特性及实验研究

项目名称： 抛弃式探头下沉过程的水动力学特性及实验研究

项目编号： No.41406107

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 陈振涛

作者单位： 中国人民解放军理工大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 抛弃式探头的下沉深度测量均采用数学方法计算得到，其测量结果的准确度不仅与探头的质量、材质和外形有关，还受到流体介质和运动状态的直接影响。如何准确获得探头下沉过程中的运动参数和流体的水动力学特性变化，是目前抛弃式探头测深研究的重要科学问题。本申请项目以NMOHEMS探头为例，基于转捩模式，利用三维动态混合网格结合动网格技术，重点研究在不同横流条件下，不同质量探头以不同攻角从水面自由释放后下沉过程中流体的水动力学特性变化，并对探头阻力系数的主要影响因素进行定量分析；在海洋环境实验中，精确控制水流速度，调整探头质量，对不同攻角的探头下沉过程进行精密测量，精确调整三维数值仿真方案，建立不同质量探头在不同攻角和横流时下沉运动的通用建模方法，并对探头外形和载荷进行水动力学优化设计，以期达到提高探头下沉深度计算精度的目的。

中文关键词： 抛弃式探头；水动力学特性；优化设计；探头实验；数值仿真

英文摘要： The sinking depth of expendable probes all calculated by mathematical method, and the accuracy of the measurement are not only related to probes’ mass, material, shape, but to the material and status of fluid. How to acquire the motion parameters and the

英文关键词： expendable probe；hydrodynamic characteristics；optimal design；probe experiment；numerical simulation