發(fā)布時(shí)間：2020-06-23 01:49

【摘要】：國(guó)內(nèi)在取樣器保真方面的研究幾乎處于空白。然而,為海洋生物基因、海洋環(huán)境和基礎(chǔ)地質(zhì)研究提供一種通用性較強(qiáng)的新型取樣方法與技術(shù),以及裝備是必要而迫切的。本文所處課題的研究目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種在供潛器使用、可以在深海指定水深處無(wú)污染、無(wú)壓力突變地采集、濃縮海水中懸浮顆粒物和浮游生物的取樣器。 深海微生物取樣器的關(guān)鍵技術(shù)在于如何保持高壓采樣筒體的壓力——6小時(shí)的壓力變化不超過(guò)10%。此外,薄膜的過(guò)濾能力和過(guò)流能力,以及承壓能力是深海懸浮顆粒物和浮游生物保真取樣的一個(gè)重要的性能指標(biāo)。 本文采用數(shù)學(xué)模型,計(jì)算機(jī)模擬、實(shí)驗(yàn)三者相結(jié)合的研究方法。在取樣器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上針對(duì)保真取樣器的高壓簡(jiǎn)體保壓性能,特別是對(duì)整個(gè)筒體在下放過(guò)程和回收過(guò)程中的壓力變化過(guò)程,建立了壓力補(bǔ)償?shù)臄?shù)學(xué)模型。同時(shí),依托于高性能的CAE分析軟件ANSYS,對(duì)取樣器進(jìn)行深入的模擬分析與研究,供設(shè)計(jì)和以后的優(yōu)化、改進(jìn)參考。為了研究濃縮保真取樣裝置的性能,建立了可控流量的過(guò)流試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室模擬系統(tǒng),考察和測(cè)試采樣筒內(nèi)水流過(guò)微孔過(guò)濾薄膜的過(guò)流能力,測(cè)試微孔過(guò)濾薄膜過(guò)濾能力,以及檢驗(yàn)微孔過(guò)濾薄膜承壓能力和影響因素。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)室得到的數(shù)據(jù)與數(shù)學(xué)模型得到數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)二者基本一致,本文提出的取樣器保壓性能的分析方法有效,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)之初的目標(biāo)。此外,為了研究濃縮保真取樣裝置的性能,我們建立的可控流量的過(guò)流試驗(yàn)系統(tǒng),與取樣器系統(tǒng)具有可比性,得出了影響采樣筒內(nèi)微孔過(guò)濾薄膜的過(guò)流能力的因素。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所得出的參數(shù)對(duì)取樣器系統(tǒng)有一定的參考意義。
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類(lèi)號(hào)】：P716
【圖文】：

其性能與傳統(tǒng)的取樣方法相比有較大提高。它們可以與其它相關(guān)設(shè)備一起構(gòu)成一個(gè)較為完善的保真取樣系統(tǒng)。并且它們?cè)诠δ苌喜粩嗟赝晟坪图訌?qiáng)，為地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和海洋資源的研究提供了有效而實(shí)用的手段。如下圖1一1所示。歐盟海洋科學(xué)和技術(shù)計(jì)劃(M叭ST)設(shè)計(jì)的通過(guò)減壓無(wú)偏差的取得微生物活動(dòng)數(shù)據(jù)的一種衡量深海微生物活動(dòng)的高壓連續(xù)取樣器(HPSS)，它能夠在從850m一3500m深海水中進(jìn)行的減壓和不減壓的海水取樣。它采用了一個(gè)氣液壓力蓄能器(氣體體積:500m，l最大的屈服壓力:35Mpa)來(lái)實(shí)現(xiàn)在它回收到船上研究容器的過(guò)程中，避免取樣器的部分部位由于不銹鋼缸體的容積的微小的變化而導(dǎo)致的減壓。它在回收的過(guò)程中，有8個(gè)壓力保持容器的多取樣裝置。這種裝置允許投擲在水深下，在不需要減壓的情況下，8個(gè)取樣器各取500ml的樣品。即55包括一個(gè)CTD。

中南大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論圖1一2熱液流體氣密等壓取樣器德國(guó)研制有過(guò)濾式取樣裝置等。如圖1一3所示，BWS德國(guó)基爾KtJM公司在BZ項(xiàng)目資助下共同研制出來(lái)的一種新型取樣器，它是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用來(lái)取離海底不同高度海水樣品，而且它與典型的rosette一watersmapler相似。它由一個(gè)三個(gè)腳支架的框架和一個(gè)能夠繞著框架旋轉(zhuǎn)的附加中心軸。5個(gè)5升的Nsikin瓶水平的安裝在這根軸上，同時(shí)這5個(gè)Niskin瓶能夠離海底10cm一120cm的范圍內(nèi)移動(dòng)。整個(gè)裝置通過(guò)一個(gè)能夠旋轉(zhuǎn)的街頭與水面船上的繩索相連，框架和內(nèi)部軸都有水翼帆，水翼帆使得Niskin瓶直接進(jìn)入到水流中，這是一種避免來(lái)自框架上顆粒流紊亂影響的措施。與計(jì)時(shí)器(它在放置以前就被設(shè)定好的)相連發(fā)光的系統(tǒng)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2726599