本文關(guān)鍵詞： 深海采礦 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 模擬采礦環(huán)境 超聲探測(cè) 鈷結(jié)殼　出處：《工程科學(xué)學(xué)報(bào)》2017年05期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對(duì)真實(shí)深海采礦環(huán)境下實(shí)時(shí)微地形超聲探測(cè)聲信號(hào)獲取難的問(wèn)題,設(shè)計(jì)并建立了一套能模擬真實(shí)深海采礦混響環(huán)境的超聲探測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng).在對(duì)螺旋采掘頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上,利用Fluent模擬了螺旋采掘頭與多組葉輪模型對(duì)水下流場(chǎng)的影響,對(duì)二者所得的水下流場(chǎng)進(jìn)行比較后,確定所選葉輪模型能較好地反映真實(shí)采礦環(huán)境.隨后針對(duì)葉輪模型,實(shí)驗(yàn)測(cè)量了泥沙垂向濃度分布,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)模型的正確性.最后進(jìn)行超聲探測(cè)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,懸浮泥沙不僅對(duì)聲波產(chǎn)生黏滯和吸收,而且會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的混響干擾,通過(guò)該超聲探測(cè)系統(tǒng)的時(shí)間增益補(bǔ)償,可有效抑制混響干擾,增加目標(biāo)檢測(cè)概率.本項(xiàng)研究為深海采礦混響環(huán)境下的超聲微地形探測(cè)提供了研究基礎(chǔ).
[Abstract]:Aiming at the problem of obtaining acoustic signal of real-time micro-topography ultrasonic detection in real deep-sea mining environment, a set of ultrasonic detection experimental system is designed and established to simulate the real deep-sea mining reverberation environment. On the basis of simplifying the structure of spiral mining head, the ultrasonic detection system is designed and established. The influence of spiral excavator and multi-group impeller model on underwater flow field is simulated by Fluent. After comparing the underwater flow field obtained from the two models, it is determined that the selected impeller model can better reflect the real mining environment. Then, the impeller model is aimed at the impeller model. The vertical concentration distribution of sediment is measured, and the correctness of the design model is verified. Finally, the ultrasonic detection experiment shows that suspended sediment not only produces viscosity and absorption to sound wave, but also produces serious reverberation interference. Through the time gain compensation of the ultrasonic detection system, the reverberation interference can be effectively suppressed and the detection probability of the target can be increased. This study provides a research basis for the detection of ultrasonic microtopography in the reverberation environment of deep-sea mining.
【作者單位】： 中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;中南大學(xué)高性能復(fù)雜制造國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51374245) 中南大學(xué)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2015zzts196)
【分類號(hào)】：TD857

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本文編號(hào)：1522247