15781.海底滲漏氣泡流量測量過程中的聲場強度控制

1、分類號：UDC：密級：學(xué)校代號：11845學(xué)號：2111104110廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工學(xué)碩士)海底滲漏氣泡流量測量過程中的聲場強度控制龍達(dá)鑫指導(dǎo)教師姓名、職稱：揚宣民熬拯摘要摘要海底冷泉滲漏是海洋環(huán)境中廣泛分布的自然現(xiàn)象。海底天然氣滲漏途徑主要是海底冷泉，初步估計每年通過海底冷泉滲漏方式釋放到海洋水體及大氣中的甲烷數(shù)量大于10Tg(10129)。出于科學(xué)、生態(tài)、氣候和社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要，測量每年海底滲漏釋放到海洋水體及大

2、氣中的氣體體積量具有重要的科學(xué)意義。目前多國學(xué)者對海底天然氣滲漏流量的觀測開展了實驗研究，而在眾多的流量觀測技術(shù)中，能夠?qū)崿F(xiàn)原位在線測量的方法還不能滿足不同海底滲漏環(huán)境的測量要求。本課題組己開展從透射聲波波形一振幅參數(shù)的角度來測量海底天然氣滲漏氣泡流量的初步研究，初步測量結(jié)果表明該方法可以有效測量氣泡流量。在此基礎(chǔ)上，課題組目前已經(jīng)研制一個新型的海底天然氣滲漏氣泡流量聲波原位測量系統(tǒng)。為了滿足在海底自動測量氣泡流量的要求，該測量系統(tǒng)需要

3、抵抗氣泡體積分?jǐn)?shù)這一擾動對輸出聲場強度造成的起伏波動。由于海底氣泡流動狀態(tài)具有不確定性，目前的聲波測量儀器難以滿足這個要求。因此如何自動調(diào)節(jié)發(fā)射聲波的強度并抵抗氣泡體積分?jǐn)?shù)這一擾動，使輸出聲場強度平穩(wěn)便成為新型原位測量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。為了解決上述關(guān)鍵問題，作者根據(jù)氣泡水介質(zhì)的聲傳播理論，分析了聲波在氣液兩相介質(zhì)中的傳播特性，建立了聲波測量氣泡流量系統(tǒng)的聲場強度控制模型，設(shè)計了相應(yīng)的PID控制器并同時建立了MATLABSIMULINK仿真