發(fā)布時間：2024-03-25 06:03

　　海洋熱液/冷泉探測是目前國際前沿研究熱點(diǎn)，其共同物理特征就是噴口有氣泡群冒出，本文通過對水下氣泡探測實(shí)現(xiàn)對熱液/冷泉的探測。水下氣泡作為典型的散射體，在研究過程中通常將散射體等效成一個反射單元。本文提出從單散射到多散射，從剛性物體（空心鋁球）到柔性物體（含不同氣體成分的氣球）的研究思路，研究水-氣體之間的剛性、柔性介面及水下氣泡對聲波的反射及散射特性。同時，在設(shè)計并搭建海洋熱液/冷泉聲學(xué)探測平臺的基礎(chǔ)上，對水下目標(biāo)探測、測距及形狀識別、測向定位、水下氣泡流量探測以及成像等5項關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，為最終實(shí)現(xiàn)大洋探測提供理論基礎(chǔ)及技術(shù)支持。 本文各章節(jié)內(nèi)容安排如下： 第一章，論述了課題的研究背景及意義；說明了課題的來源；綜述了海洋熱液/冷泉探測技術(shù)及聲學(xué)探測技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展；簡述了本文的研究思路及內(nèi)容；重點(diǎn)提出了海洋熱液/冷泉聲學(xué)探測所涉及的5項關(guān)鍵技術(shù)。 第二章，簡述了熱液/冷泉的形成機(jī)理及物理化學(xué)特性；介紹并分析了相關(guān)水聲探測知識；總結(jié)了水下氣泡作為典型散射體的聲學(xué)特性及散射特性；運(yùn)用MATLAB軟件編程完成了球體目標(biāo)散射聲場的數(shù)值模擬，為之后的實(shí)驗(yàn)設(shè)計及數(shù)據(jù)分析奠定...

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1臺灣龜山島熱液噴口

征在于冷泉上方大量氣泡形成的氣泡羽柱或氣泡幕，冷泉?dú)怏w成分以CH4和CO2為主[5]，如圖1.1、圖1.2所示，該現(xiàn)象給海洋熱液/冷泉的探測提供了新的思路。綜上，海洋熱液和冷泉含有豐富的礦產(chǎn)資源，給人類帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)價值和理論研究意義；同時，通過研究其組成，對尋找類似....

圖1.2冷泉?dú)馀菽?br>
征在于冷泉上方大量氣泡形成的氣泡羽柱或氣泡幕，冷泉?dú)怏w成分以CH4和CO2為主[5]，如圖1.1、圖1.2所示，該現(xiàn)象給海洋熱液/冷泉的探測提供了新的思路。綜上，海洋熱液和冷泉含有豐富的礦產(chǎn)資源，給人類帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)價值和理論研究意義；同時，通過研究其組成，對尋找類似....

圖2.1海洋熱液形態(tài)及成分

所含成分會產(chǎn)生相對變化，待噴出沉積物表層后，熱液流體的主要產(chǎn)物即為熱液煙囪，其成分包含熱液硫化物、熱液硅酸鹽及氫主要包括H2S、CH4和CO2等。熱液煙囪按成分主要分為黑煙囪和金屬硫化物組成，由重晶石和二氧化硅組成；按形狀又分為球狀煙等[36]。從聲學(xué)特征來，熱液是氣泡和顆粒....

圖2.2平面波垂直入射時的反射與透射圖

圖2.2平面波垂直入射時的反射與透射圖圖2.3斜入射平面聲波的反射與折射平面聲波斜入射時的反射與折射2.3所示，當(dāng)平面聲波（聲壓為Pi）傾斜地從媒質(zhì)1入射到分界面上時，（聲壓Pr）與入射聲波方向?qū)ΨQ地反射回媒質(zhì)1，另一部分聲波沿非入射2，入射角等于反射角，折....

本文編號：3938644