剪切流傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化與性能測試.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、海洋湍流觀測對于掌握海洋的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀運(yùn)動是必不可少的過程，所以專門針對湍流測量設(shè)計的剪切流傳感器是測量湍流最有效的手段。湍流運(yùn)動可看成大尺度的渦破碎后形成小尺度渦，小尺度的渦破碎后形成更小尺度的渦。大尺度渦不斷地從主流獲得能量，通過渦間的相互作用，能量逐漸向小尺度的渦傳遞，然后逐漸耗散，而動能耗散率成為湍流耗散的重要指標(biāo)。
　　 根據(jù)湍流的特性設(shè)計了剪切流傳感器，主要作用是通過測量海水剪切流速計算出動能耗散率。本文基于剪切流

2、傳感器的工作原理對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化以提高信號電壓和擴(kuò)大測量頻率范圍。首先基于壓電理論通過壓電耦合仿真獲得壓電片長度、寬度、厚度分別與壓電電壓和共振頻率之間的關(guān)系，從而獲得壓電片合理的基本尺寸；然后基于懸臂梁主要用于放大信號提高分辨率，分析了其長度對信號值的影響；設(shè)計密封結(jié)構(gòu)以及連接方式，并對其對共振頻率的影響進(jìn)行計算，得出密封結(jié)構(gòu)對性能的影響程度；通過流體分析，對傳感器探針形狀進(jìn)行分析，確定探針的最優(yōu)形狀；最后對傳感器整體性能進(jìn)行流固耦合

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