1159.海底冷泉滲漏氣泡流速的超聲多普勒測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究

1、分類號(hào)：UDC：密級(jí)：學(xué)校代號(hào)：學(xué)號(hào)：廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工學(xué)碩士)118452121201803海底冷泉滲漏氣泡流速的超聲多普勒測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究劉潤(rùn)華指導(dǎo)教師姓名、職稱：魚＆太鵬副塾援企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱：玉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。海底冷泉活動(dòng)及其伴隨的甲烷滲漏，不僅引發(fā)了復(fù)雜的海洋生物、地球化學(xué)循環(huán)和生態(tài)過程，而且在全球碳循環(huán)和氣候效應(yīng)研究中占重要地位；部分滲漏天然氣在適合的環(huán)境中將生存成天然氣水合物，儲(chǔ)

2、存在水合物中的天然氣有可能成為未來能源。人類有必要對(duì)海底冷泉進(jìn)行觀測(cè)，探測(cè)出海底冷泉天然氣的滲漏氣體流量。海底冷泉滲漏氣泡流速是測(cè)量海底冷泉滲漏氣體流量的主要參數(shù)。為了原位觀測(cè)冷泉活動(dòng)及海底冷泉滲漏氣體流量，本文基于本課題組的測(cè)量前調(diào)整氣泡狀態(tài)并用透射聲波測(cè)量滲漏氣泡流量的方法，在開展了超聲測(cè)量截面含氣率和光學(xué)測(cè)量氣泡流速的實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，提出一種新的方法測(cè)量海底冷泉滲漏氣泡流速，即利用超聲多普勒測(cè)量的原理和氣泡的二次多普勒效應(yīng)，應(yīng)用超

3、聲多普勒測(cè)速測(cè)量海底冷泉滲漏氣泡流速。本文介紹了超聲多普勒理論，聲波的反射和散射定律，以及FFT變換。為了初步驗(yàn)證海底冷泉滲漏氣泡流速的超聲多普勒測(cè)量這一方法的正確性，根據(jù)超聲多普勒原理，聲波的反射和散射定律設(shè)計(jì)了一發(fā)一收式的超聲多普勒氣泡流速測(cè)量裝置，通過超聲多普勒頻移算出海底冷泉滲漏氣泡流速。然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，消除氣泡運(yùn)動(dòng)方向與超聲波束夾角的問題和測(cè)量結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，采取一發(fā)兩收的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)利用實(shí)驗(yàn)裝置模擬海底冷泉滲漏