1159.海底冷泉滲漏氣泡流速的超聲多普勒測量實驗研究

1、分類號：UDC：密級：學校代號：學號：廣東工業(yè)大學碩士學位論文(工學碩士)118452121201803海底冷泉滲漏氣泡流速的超聲多普勒測量實驗研究劉潤華指導教師姓名、職稱：魚＆太鵬副塾援企業(yè)導師姓名、職稱：玉摘要摘要海底冷泉滲漏是海洋環(huán)境中廣泛分布的自然現(xiàn)象。海底冷泉活動及其伴隨的甲烷滲漏，不僅引發(fā)了復雜的海洋生物、地球化學循環(huán)和生態(tài)過程，而且在全球碳循環(huán)和氣候效應研究中占重要地位；部分滲漏天然氣在適合的環(huán)境中將生存成天然氣水合物，儲

2、存在水合物中的天然氣有可能成為未來能源。人類有必要對海底冷泉進行觀測，探測出海底冷泉天然氣的滲漏氣體流量。海底冷泉滲漏氣泡流速是測量海底冷泉滲漏氣體流量的主要參數。為了原位觀測冷泉活動及海底冷泉滲漏氣體流量，本文基于本課題組的測量前調整氣泡狀態(tài)并用透射聲波測量滲漏氣泡流量的方法，在開展了超聲測量截面含氣率和光學測量氣泡流速的實驗研究基礎上，提出一種新的方法測量海底冷泉滲漏氣泡流速，即利用超聲多普勒測量的原理和氣泡的二次多普勒效應，應用超

3、聲多普勒測速測量海底冷泉滲漏氣泡流速。本文介紹了超聲多普勒理論，聲波的反射和散射定律，以及FFT變換。為了初步驗證海底冷泉滲漏氣泡流速的超聲多普勒測量這一方法的正確性，根據超聲多普勒原理，聲波的反射和散射定律設計了一發(fā)一收式的超聲多普勒氣泡流速測量裝置，通過超聲多普勒頻移算出海底冷泉滲漏氣泡流速。然后在此基礎上進行改進，消除氣泡運動方向與超聲波束夾角的問題和測量結構的優(yōu)化，采取一發(fā)兩收的方式進行實驗研究。實驗利用實驗裝置模擬海底冷泉滲漏