摘要：光学窗口长期处于水下环境中容易滋生水生物,水生物的附着影响光学窗口的观察与使用。为抑制或去除附着水生物,采用水下高速射流的方法。水下射流不同于空气中射流,由于环境水的作用会有很大的能量消耗,而目标前射流的流场对清洗效果具有十分重要的影响,故而进行水下射流流场分析和试验研究。通过水下射流流场分析,获得目标前的流场参数。根据流场分析结果,设计了水下射流装置。水下射流装置由潜水电机、泵、喷管和控制箱组成。运用试验装置进行了水下射流试验,取得了喷口前300 mm处2.2 m/s的流速。运用水下射流装置定期对处于水下环境的光学窗口进行水下射流可以去除初期附着的水生物和污垢,也可以抑制水生物生长,保持光学窗口的洁净。

摘要：在前期对低马赫数下气动噪声计算方法的研究基础上,建立大涡模拟(LES)和Lighthil声类比水动力噪声混合计算方法,并通过参考文献中的水下射流声学实验结果对该方法进行验证。首先,参考试验模型尺寸建立三维模型,分别划分流场计算和声学计算所需结构网格,通过试算确定外流域大小和网格划分方式;接着,采用LES对射流流场进行计算,通过压差、压力脉动、速度不均匀度等指标对湍流流场特性和计算稳定性进行分析;随后,将流场计算结果作为声源项插值到声学网格,基于Lighthill声类比理论,对水下射流噪声进行计算;最后,对比水下射流声学试验数据与流噪声计算结果,验证和分析该混合计算方法计算水下射流噪声的可行性和正确性。结果表明,所建立的LES和Lighthill混合计算方法能较好地模拟水下射流噪声,可用于水动力噪声的研究。

摘要：为了保证海底管道与缆线的安全和稳定,人们采用了许多措施。其中,最为经济有效的方法是利用开沟机等相关设备将管道或缆线埋入海底。本文研究水下开沟,设计了一款具有轻型结构、可自主推进的水下射流开沟机,并对加工完成后的样机模型开展了水下开沟的试验。验证了所设计的开沟机在淹没状态下不仅可以完成自主推进工作,还能在管道流量达到50 m 3/h时破坏抗剪强度为8 kPa的沙土,最大沟深可达0.41 m,为后续的模型优化以及管线埋设提供理论与依据。