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尾流气泡幕光谱特性研究

方雪丽 张建生

方雪丽, 张建生. 尾流气泡幕光谱特性研究[J]. 水下无人系统学报, 2023, 31(5): 710-714 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022-0020
引用本文: 方雪丽, 张建生. 尾流气泡幕光谱特性研究[J]. 水下无人系统学报, 2023, 31(5): 710-714 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022-0020
FANG Xueli, ZHANG Jiansheng. Research on Spectral Characteristics of Wake Bubble Curtain[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2023, 31(5): 710-714. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022-0020
Citation: FANG Xueli, ZHANG Jiansheng. Research on Spectral Characteristics of Wake Bubble Curtain[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2023, 31(5): 710-714. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022-0020

尾流气泡幕光谱特性研究

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022-0020
基金项目: 武器装备预研基金项目(51448030101ZK1801); 西安市未央区科技计划(201843)
详细信息
    作者简介:

    方雪丽(1998-), 女, 在读硕士, 主要研究方向为水下信息光学技术

  • 中图分类号: TJ630.34; U674

Research on Spectral Characteristics of Wake Bubble Curtain

  • 摘要: 舰船在行驶过程中, 因螺旋桨的搅动与空气和海水作用产生气泡幕, 最终在船的尾部形成尾流。目前关于尾流光学研究主要集中在以宏观的海面成像判断尾流形状, 以及水下尾流气泡幕的散射特性, 少有学者研究尾流气泡幕的光谱特性。针对此, 文中使用实验室设计的气泡幕发生装置模拟尾流气泡幕, 并分析气泡的变化过程, 包括气泡的大小以及受力情况。利用光纤光谱采集系统获取不同压强条件下气泡幕的透射光谱, 分析了不同压强下尾流气泡幕透射光谱的光谱特性。结果表明, 在不同实验条件下, 透射光谱分布大致相同; 气泡浓度对光谱测量值影响较大, 气泡浓度越大, 透射率越小; 光谱测量值还受不同波段的光在空气中衰减程度不同的影响, 其中长波透射率较大, 所以430~550 nm波段内空气对光的吸收较大, 相比较而言, 600~730 nm波段内的透射率较大。

     

  • 图  1  尾流气泡幕光纤光谱测量系统原理图

    Figure  1.  Optical fiber spectrum measurement principle of wake bubble curtain

    图  2  尾流气泡幕图像

    Figure  2.  Wake bubble curtain image

    图  3  不同气体压强下的气泡幕

    Figure  3.  Bubble curtain under different gas pressures

    图  4  不同气压下透射光谱原始光谱图

    Figure  4.  Original transmission spectrum under different gas pressures

    表  1  光谱采集系统实验仪器型号及参数

    Table  1.   Model and parameters of experimental instruments for spectrum acquisition system

    仪器型号及参数
    微型光谱仪Flame-S-UV-UIS-ES
    OceanviewV.1.6.7
    光纤探头QP600-2-UV-UIS长2 m
    白炽灯5 W
    微孔陶瓷管外径68 mm、内径30 mm、
    长750 mm、膜孔径10 μm
    高压气泵功率550 W、容积8 L
    玻璃水池高80 cm、宽80 cm、长160 cm、厚12 mm
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-07-26
  • 修回日期:  2022-09-08
  • 录用日期:  2022-09-26
  • 网络出版日期:  2023-09-25

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