学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

深海分层采样技术的研究

作　者: 李风波
导　师: 杨灿军
学　校: 浙江大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 深海分层采样换向阀自锁通讯电路
分类号: P74
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 43次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

深海是一个高压、低温、黑暗、高盐、寡营养的环境,深海海水中的气体成分可以在一定程度上标识深海资源的蕴藏量,追踪海水中气体浓度的异常分布特征,有助于识别海底的热液活动和寻找天然气水合物等资源。深海是一个天然的药物宝库,深海环境里含有极为特殊的生物结构和具备某些地面生物不具备的基因及特殊的代谢调控机制和代谢产物,这些生物和产物是开发新的生物活性物质的重要资源。因此,实现对深海资源的分层采样具有重大的科学研究意义。本课题是在浙江大学研制的海水分层气密不保压采样系统的基础上展开和进行的,首先设计了海水分层气密采样系统的可浮动自锁装置,可浮动自锁式深海气密采水器克服了国外气密保压采水器结构复杂,密封技术难的缺陷,同时又弥补了气密不保压采水器耐压能力低、可靠性不高的不足,具有较高的耐压能力和良好的气密性,保证了对深海海水气密采样的可靠性,为我国探寻海底热液活动和天然气水合物等资源提供了技术支撑。其次,提出两种分层采样多通道换向阀的设计原理,借助于有限元方法,分析了平面密封多通道换向阀的密封性能,其密封能力与密封面承受的外载荷成正比关系,换向驱动力矩与外载荷成正比；从理论上和流场分布两个角度分析了间隙密封多通道换向阀的间隙流量造成的通道间的交叉污染问题和对采样通道污染的影响程度,并运用实验加以验证,对比分析了基于这两种阀所设计的深海微生物分层采样系统的优缺点。最后,设计了深海微生物采样器与海水分层气密采样系统集成的通讯电路,有效地解决了温盐深测量仪(CTD)同时搭载气密采水器和微生物采样器进行采样时两个下位机不能兼容向上位机发送数据的问题,为温盐深测量仪(CTD)同时搭载不同类型的采样器进行采样,提供了技术参考。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-9
目次  9-11
第1章绪论  11-21
  1.1 研究的背景与意义  11-13
  1.2 国内外研究的现状  13-18
  1.3 研究难点  18-19
  1.4 研究内容  19-20
  1.5 本章小结  20-21
第2章海水分层气密采样可浮动自锁装置的设计  21-41
  2.1 引言  21-22
  2.2 自锁装置的结构设计及分析计算  22-25
  2.3 自锁装置强度校核及安全极限的设定  25-29
    2.3.1 强度校核  25-28
    2.3.2 安全极限的设定  28-29
  2.4 自锁装置的动力学建模及仿真分析  29-36
  2.5 实验结果与讨论  36-38
    2.5.1 耐压性实验  36-37
    2.5.2 气密性实验  37-38
  2.6 海上试验结果与讨论  38-39
  2.7 本章小结  39-41
第3章深海分层采样多通道换向阀的设计  41-64
  3.1 引言  41
  3.2 平面密封多通道换向阀的设计  41-50
    3.2.1 结构设计  41-43
    3.2.2 驱动力矩的计算  43-44
    3.2.3 密封性能的有限元仿真  44-50
  3.3 间隙密封的多通道换向阀的设计  50-61
    3.3.1 结构设计  50-51
    3.3.2 间隙流量的理论计算及其影响因素的仿真  51-54
    3.3.3 通道间的交叉污染分析  54-56
    3.3.4 流场仿真分析  56-57
    3.3.5 驱动力矩的计算及步进电机的选型  57-59
    3.3.6 实验研究  59-61
  3.4 基于多通道阀设计的深海微生物分层采样方案的比较  61-62
  3.5 本章小结  62-64
第4章微生物采样器与海水分层采样系统集成通讯电路的设计  64-73
  4.1 引言  64-65
  4.2 集成的问题分析及解决方案  65-67
  4.3 选择电路的设计  67-70
    4.3.1 芯片的选型及电路原理图设计  67-69
    4.3.2 选择电路的调试  69-70
  4.4 电路腔的设计  70-72
    4.4.1 电路腔计算壁厚的确定  70
    3.4.2 电路腔的稳定性计算  70-71
    4.4.3 电路腔封头设计  71-72
  4.5 本章小结  72-73
第5章总结与展望  73-75
  5.1 论文总结  73-74
  5.2 展望  74-75
参考文献  75-78
作者简介  78

深海分层采样技术的研究

内容摘要

全文目录

相似论文