断面浮标系数分析

分析了浮标系数与风向风力的关系，提出了具体的断面空气阻力参数计算方法，为计算浮标系数提出了理论和实践的依据，对提高浮标测流精度有重要指导意义。     

浮标系数的试验与分析——以清水河克尔古提站为例

清水河具有典型的山溪性河流的特征，洪峰流量大，往往比一般流量大几倍。根据《河流流量测验规范》要求，通过克尔古提水文站的浮标系数试验，分析了均匀浮标和中泓浮标系数。浮标系数的分析及确定，为提高洪峰流量的浮标测验精度提供可靠的依据。     

“泡沫式”浮标及其流速系数的试验分析——以黄水沟水文站为例

黄水沟水文站自1955年建站以来，于1994年、1996年、2000年发生特大洪水后，测验断面发生了明显变化。根据《河流流量测验规范》(GB50179-93)有关规定，对该站中、高水进行浮标系数试验。通过制作的“泡沫式”浮标，采用相应的流速仪实测流量与浮标虚流量的关系，分析、确定该站均匀浮标和中泓浮标的系数，在试验、分析过程中，对存在和发现的问题提出了解决方法和建议，为浮标法的测验方法及流量成果的精度提高提供可靠依据。     

频域内海洋资料浮标垂荡运动特性研究

随波性作为海洋资料浮标的重要设计参数,影响着波浪参数的测量准确度。本文应用三维势流理论计算了圆盘浮标体的附加质量、兴波阻尼系数等水动力系数以及波浪激励力,基于单自由度运动方程研究了自由浮标的垂荡响应。考虑锚链垂向弹性回复刚度系数对浮标垂荡的影响,研究了两种类型系泊浮标在波浪中的垂荡运动响应。研究发现,直径3 m浮标较直径10 m浮标具有更好的随波性,且锚链对3 m浮标的垂荡运动的影响较10 m浮标更为显著。研究结果对波浪传感器的参数修正具有重要意义。     

基于改进溢油模型的溢油浮标水动力分析

为提高溢油跟踪浮标的精度,在对溢油跟踪浮标机理进行分析的基础上,简化了溢油浮标跟踪油膜的平衡方程.该方程包含油膜风系数、表面海水漂流风生流系数、海洋温度、风速、浮标的几何外形、出水高度等影响溢油浮标跟踪油膜精度的关键因素.简化后溢油模型的适用范围扩大到小风速、大潮流速度的海况,弥补了以往溢油模型的缺陷.以ME-TOCEAN公司的ARGOSPHERE型溢油浮标为例进行的计算和分析表明,该模型对溢油浮标的设计具有指导意义.     

高崖站浮标系数比测试验分析

浮标系数是影响浮标测流精度的重要因素之一,在断面平稳的情况下,浮标系数选用的正确与否,直接影响浮标流量测验精度。目前,高崖水文站使用浮标系数为经验值0.825,为提高流量测验精度,从2005、2006年开始历时两年对浮标系数进行比测试验,对比测资料进行分析,浮标系数为0.825,为进一步提高流量测验精度提供理论依据。     

SH-1型组装式大型浮标的设计

针对整体式大型海洋资料浮标海上生存能力不强，加工制造、布放运输不便等问题，设计了一种直径为6 m的组装式的大型浮标。利用船舶静力学的计算方法，确定了浮标的型深为2.2 m、重心高为0.9 m以及其他基本参数，并对浮标的稳性衡准数进行校核，结果满足使用要求。该设计为浮标加工质量的可控性提供了合理化依据。     

海洋资料浮标锚泊系统的系泊力计算

为了准确预报海洋资料浮标的受力及运动情况,建立了浮标锚泊系统的运动方程,提出了在海洋环境中作用在浮标及锚系上的各种外载荷的计算方法,得到了浮标的运动方程以及锚系的受力表达式。在计算锚泊系统的外载荷时,考虑了作用在锚系上的海流载荷以及由波浪载荷引起的波频运动对锚系的影响。通过算例在时域内对浮标锚泊系统的运动和张力进行了数值模拟计算,结果表明,该方法满足海洋工程中对浮标系统运动和受力分析的精度要求。     

水面浮标系数研究初步报告

(一) 前言 1956年1月水文局委托我院研究:水面浮标系数与河道断面形状和水力因素的关系,其次是中泓水面浮标系数,若有可能进一步研究风向风力等对水面浮标系数的影响。 1956年春,长江干支流及淮河共23测站,陆续寄来浮标和流速仪同时或先后施测流量的流量资料,以及横断面,糙率资料和测站地形草图。     

大型海洋资料浮标波浪能供电装置数值模拟研究

本文以10 m大型海洋资料浮标为研究对象,分析了可适应其结构特点的波浪能供电机构。通过数值模拟计算了10 m浮标体的垂荡波浪力以及横摇角度,同时计算了波浪能转换为电能的输出功率,输出功率满足海洋资料浮标蓄电池的充电电压。最后提出了适用于此类海洋资料浮标的结构设计方案以及系统集成方案。该研究为今后海洋资料浮标波浪能供电装置的研发提供了思路。     

基于环境变量的海洋浮标抗风等级计算

海洋浮标是一种布放在特定海域的观测装备,常用于定点观测风、浪、流、海温等海洋气象要素。本文对浮标浮体和锚系分别进行受力分析,给出了浮标在风、流、浪联合作用下的泊稳条件。采用Python编程语言编写了一套浮标抗风等级计算程序,可以计算特定浮标系统所能抵御的最大风级,以及特定风级下浮标系统泊稳所需的最小锚重,并通过一个浮标在台风天气下走锚的实际案例对程序计算结果进行了分析。计算结果还表明,海浪对浮标的作用力为流作用力的7～10倍,为风作用力的36～106倍,其作用在浮标受力分析和计算中不可忽略。本研究可为海洋浮标系统的布放设计和维护提供参考。     

基于LabVIEW与SQL server设计的浮标电源远程管理系统

针对现有海洋浮标缺乏对电源有效监控管理的问题，提出了一种基于LabVIEW与SQL server编程，结合C8051F021单片机硬件的方法，设计了岸站服务器的终端监控软件和安装于浮标上的硬件电路。通过网络或北斗通讯等实时通讯方式，实现对浮标上电源的实时监控和管理，提高了浮标电源的利用和管理的能力。     

气动抛投器在水文测验中的应用探讨

气动抛投器目前被广泛用于公安、特警、消防、海事、探险、工生、救援等部门,用气动抛投器替代水文测验中浮标投放器(投浮索道)投放浮标进行水文测验.通过对气动抛投器的原理及应用分析,将抛射头改进成浮标进而率定其浮标系数,拓展浮标法潮验范围.突破传统固定断面测流为广泛开展巡测提供技术支撑.     

海流激励下Argo浮标运动响应特性仿真分析

为优化Argo浮标结构,使其对海流变化的响应更加迅速。针对海流激励下Argo浮标的运动响应特性问题,建立了浮标运动与海流数学模型,对Argo浮标及加入十字形帆后纵平面的运动响应特性进行了仿真计算,分析了不同尺寸的帆对响应速度的影响,对帆的尺寸提出了设计建议。结果表明:随着帆长度的增加,其横向响应速度呈现先变快后变慢的趋势,帆的尺寸不同对其影响程度也不同,各宽度的帆均存在最佳的长度配对方案。在海流作用下,加入十字形帆可以有效提高Argo浮标的响应速度,在5 s响应时间处,响应速度相比不加帆的浮标可增大30.4%,俯仰角及俯仰角速度变化范围均有一定的减小。研究结果表明,添加十字形帆可提高Argo浮标横向的随流特性。     

海洋资料浮标波能供电装置数值模拟研究

海洋资料浮标的电源补给问题是亟待解决的关键技术之一。本文以浮标现有技术参数为基础,通过数值模拟研究以浮标标体作为能量吸收系统,传统齿轮齿条形式作为能量输出系统,永磁发电机配合滤波整流稳压模块作为电力输出系统的海洋资料浮标波浪能供电装置的可行性。计算结果表明,不考虑各阻尼,浮标体在波浪作用下可满足高转速、低扭矩的500 W三相交流永磁同步发电机的装机容量,同时理论计算发电机的输出电压可达到海洋资料浮标蓄电池14 V的充电要求。     

空调负荷计算中反应系数和传递系数的异步长关系研究

提出了由小步长反应系数和传递系数求大步长反应系数和传递系数的关系式，极大地简化了求取整倍数时间步长的反应系数和传递系数的计算过程，这对于满足工程实践中快速计算的要求和空调负荷变步长计算方法的研究具有参考意义。     

价值工程与海洋资料浮标

价值工程是以最低总成本实现产品的必要功能的现代管理方法，将ＶＥ原理应用于海洋资料浮标设计，是浮标技术发展的必由之路，本文介绍了美国两种ＶＥ浮标的现状，以供借鉴，我国发展ＶＥ浮标的条件已经成熟，但是任重道远。     

悬链线状的海洋浮标锚泊系统

本文根据海洋流体力学原理对海洋浮标的悬链线状锚泊系统进行了分析、论述和计算公式推导,并以HFB—IB型海洋浮标站为例,给出了设计计算这种锚泊系统的方法。     

空调动态负荷变步长计算方法

多层墙体传热反应系数／Ｚ传递系数的异步长关系，为发展变步长的反应系数法／Ｚ传递函数法开辟了一条可行的途径．本文进一步提出了多层墙体传热反应系数／Ｚ传递系数异步长关系的一种修正形式，将异步长关系由单向拓展为双向，并在此基础上，结合线性系统叠加原理，提出空调动态负荷计算的反应系数法和变步长Ｚ传递函数法，可以有效地降低计算量．实例计算表明效果良好     

频域内海洋资料浮标水动力特性的仿真研究

为研究海洋资料浮标的水动力特性,建立了频域内的运动微分方程,并基于势流理论,仿真了浮标模型在波浪中的运动,与模型水池试验结果进行比较,发现在共振区域内仿真结果的误差较大。为提高仿真精度,利用模型的横摇衰减试验,获得了浮标模型的阻尼系数,并对仿真模型的阻尼矩阵进行修正。修正后的仿真结果与试验结果对比,仿真精度大为提高,平均误差不超过3%,满足工程应用的要求。