海底管道檢測信標(biāo)設(shè)備水下運動狀態(tài)研究

　　修正后的阻力為：

(16)

　　下沉過程中，相同密度和當(dāng)量直徑的球體經(jīng)過計算后的阻力如下：

(17)

　　上浮過程中，信標(biāo)設(shè)備的基座留在水下，信標(biāo)儀器艙解鎖上浮，上浮過程的主要參數(shù)如下：

　　SolidWords計算測得信標(biāo)儀器艙的表面積約為：

　　s=0.8577m²

　　計算得出：

　　體積當(dāng)量直徑：

　　球形系數(shù)：

　　修正后的阻力系數(shù)為：

(18)

　　因比x略大，取φ_f=0.25。

　　修正后的阻力為 (19)

2.3 MATLAB仿真計算

　　信標(biāo)下降運動狀態(tài)仿真如圖4;

　　相同當(dāng)量直徑球體下降運動狀態(tài)仿真曲線如圖5;

　　信標(biāo)上升運動狀態(tài)仿真曲線如圖6;

　　相同當(dāng)量直徑球體上升運動狀態(tài)仿真曲線如圖7。

2.4 信標(biāo)運動狀態(tài)結(jié)論

　　信標(biāo)設(shè)備下沉過程中1s達(dá)到沉降末速1.59m/s，而后以該速度做勻速直線運動。相同當(dāng)量直徑球體約3s達(dá)到沉降末速3.19m/s，后以該速度做勻速直線運動。信標(biāo)設(shè)備上浮過程中1s達(dá)到末速1.44m/s，相同當(dāng)量直徑球體約2s達(dá)到沉降末速2.175m/s。信標(biāo)設(shè)備的沉降末速約為相同當(dāng)量直徑球體沉降末速的X倍，信標(biāo)設(shè)備的表面積越接近標(biāo)準(zhǔn)球形，其球形系數(shù)越接近1，運動末速越接近球體的沉降末速，運動狀態(tài)越接近具有相同當(dāng)量直徑的球體?？梢?，該信標(biāo)的形狀與相同當(dāng)量直徑的標(biāo)準(zhǔn)球體相差還是較大的。

3 山東煙臺海試

　　在船上首先將信標(biāo)連同基座鎖緊后投入海里后進(jìn)行遙控操作，解鎖上浮正常。傳輸距離約為100m，水深約13m ，上浮時間約為8s~9s，平均速度約為1.5m/s。與仿真結(jié)果1.44 m/s相差不大。

4 總結(jié)

　　本文通過理論推導(dǎo)和仿真推導(dǎo)海底管道檢測信標(biāo)設(shè)備的水下布放與解鎖上浮的運動狀態(tài)，通過海試驗證理論推導(dǎo)的正確性，最終驗證了李萊曲線和阻力公式應(yīng)用于信標(biāo)設(shè)備運動分析的正確性和可行性。

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本文來源于中國科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第5期第50頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。