【摘要】： 水下滑翔器是在無人操作的前提下,攜帶各種傳感器,長期自主式地通過滑翔運動進行各種海洋科學(xué)探測。它對海洋環(huán)境的監(jiān)測具有重要的作用。如果將多個水下滑翔器在一定經(jīng)度和緯度的海域中分別編制成艦隊,就可構(gòu)成全球大部分海域的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)從近海到深海大范圍長時序地海洋監(jiān)測,因此它在海洋科研與軍事領(lǐng)域都具有廣闊的發(fā)展前景。 在水下滑翔器的種類之中電驅(qū)動水下滑翔器雖然具有相當高的工作可靠性,但是由于它們所采用電池作為驅(qū)動能源,因此,其航行時間和范圍就必然要受到電池容量的約束。本實驗室成功研制出了溫差能驅(qū)動水下滑翔器的驅(qū)動裝置-溫差熱機。 本文對水下滑翔器的系統(tǒng)組成及工作原理作了較詳細地闡述,總結(jié)了水下滑翔器一般的設(shè)計流程,建立了系統(tǒng)動力學(xué)模型,分析了影響水下滑翔器航行性能的主要因素,并利用ADINA對換熱器的導(dǎo)熱狀況進行了模擬仿真。對溫差熱機進行了熱力學(xué)性能地測試,驗證了其工作的可行性。基于本原理,進一步成功開發(fā)出了溫差水下滑翔器,并對其進行了深水試驗。
【圖文】：

使它的位置和航向具有一定的可控性。在2001年先后，美國學(xué)者分別推出了三種比較典型的電驅(qū)動水下滑翔器。它們分別是由Washington大學(xué)Eriksen等人研制的Seaglider如圖1-1（a）所示，由Scripps海洋研究所Sherman等人研制的Spray如圖1-1（b）所示, Webb實驗室所研制的Slocum(電動) 如圖1-1（c）所示。這些滑翔器的性能參數(shù)詳見表1-1[15]。（a）Seaglider （b）Spray （c）Slocum(電動)圖1-1 三種電動水下滑翔器的實體照片表1-1 三種電動水下滑翔器的性能參數(shù)Seaglider殼體 長度：180cm 直徑：30cm 質(zhì)量：52kg 負載：4kg翅膀 翼展：100（16）cm 尾舵：40（7）cm電池 鋰電池通訊 Iridium 通訊航行 最大潛深：1000m 最大航速：45cm/s 導(dǎo)航：GPS 最大體積變化：840cc 電機＋多沖程活塞泵續(xù)航 速度 U=27cm/s 滑翔 16° 浮力 130gm 巡航范圍 4600km 持續(xù)時間 200 天造價 一次成本：$70,000 補充能源費用：$13752

動的水下滑翔器結(jié)合起來，，去掉電驅(qū)動裝置，制作了溫差驅(qū)動的水下滑翔器，并取名為Slocum。Webb實驗室推出了利用溫差能驅(qū)動的水下滑翔器Slocum的樣機如圖1-2所示，表1-2列出了溫差能水下滑翔器Slocum的性能參數(shù)[4]。圖1-2 溫差驅(qū)動水下滑翔器的實體照片3
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：P715.5

【引證文獻】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王樂萍;基于PEMFC的溫差能驅(qū)動水下滑翔器能源系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 陳暉;溫差能水下滑翔機試驗系統(tǒng)研究與滑翔機外形設(shè)計[D];上海交通大學(xué);2012年

2 揭偉平;PEMFC堆電效率與PEMFC-溫差熱機電熱聯(lián)供的實驗研究[D];天津大學(xué);2007年

3 馬彥青;電驅(qū)動水下滑翔器機械系統(tǒng)的設(shè)計與實驗研究[D];天津大學(xué);2007年

本文編號：2704178