XBT是可投棄式溫深剖面測量儀的簡稱,用以測量海水不同深度的溫度。為了研究XBT探頭內(nèi)部光纖傳感器的合理布放位置,以盡可能減小溫度與壓力測量的誤差,針對探頭在水中的主要運動狀態(tài),運用CFX軟件做瞬態(tài)溫度響應(yīng)模擬,包括階躍溫度響應(yīng)和線性溫度響應(yīng);然后對不同運動速度的XBT探頭做穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬,著重分析了其導(dǎo)流腔內(nèi)水流速度與壓力分布。模擬結(jié)果表明,線性響應(yīng)引起的溫度測量誤差要小于階躍響應(yīng),溫度傳感器宜放在導(dǎo)流腔中靠前的位置,同時導(dǎo)流腔后端存在水流靜壓為0的位置,適合壓力傳感器的布放。本文針對光纖XBT探頭所做的流體仿真,為內(nèi)部溫度、壓力傳感器的布置提供了理論指導(dǎo),對于同類傳感器的設(shè)計也具有一定的參考價值。 

【文章來源】：海洋技術(shù)學(xué)報. 2020,39(02)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

XBT探頭的主視圖及俯視圖

本文采用了數(shù)值模擬的方法，對XBT探頭進行了研究，其剖面形狀如圖2所示，關(guān)鍵參數(shù)在表1中給出。在本研究中，海水可認為是粘性不可壓縮的流體，探頭在水中受流體控制方程的制約，如連續(xù)性方程、N-S方程，同時為使方程封閉可解，需引入湍流模型。另外，若涉及熱交換，還要考慮能量守恒方程。1.1 控制方程

采用Solidworks軟件建立分析模型，如圖3所示，計算域形狀為一個大圓柱，長度為XBT長度的10倍，直徑取為測量儀最大截面直徑的10倍，以保證探頭周圍的流場充分發(fā)展。然后，將模型導(dǎo)入網(wǎng)格劃分軟件Mesh，進行非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，共劃分2 802 056個網(wǎng)格單元，如圖4所示。圖4 計算域網(wǎng)格劃分示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]1871-2010年南海及毗鄰的西北太平洋海溫的時空變化分異[D]. 袁琳.上海師范大學(xué) 2017
[2]155mm速射艦炮身管熱響應(yīng)分析及主動冷卻系統(tǒng)設(shè)計[D]. 王曉輝.南京理工大學(xué) 2012



本文編號：3357580