Компьютерное моделирование гидростатического измерителя плотности морской воды

от

Л.А. Краснодубец1,2, М.Н. Пеньков2

1Севастопольский государственный университет, РФ, г. Севастополь, ул. Университетская, 33

2Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28

E—mail: lakrasno@gmail.com

DOI: 10.33075/2220-5861-2020-1-71-76

УДК 621.384

Реферат:

     Представлены математические модели и результаты компьютерного моделирования процессов измерений in situ плотности морской воды при помощи гидростатических измерителей. Модели построены на базе основного уравнения гидростатики и следующего из него уравнения Паскаля. Эти уравнения обеспечивают необходимый математический аппарат, объединяющий статические давления, плотность и глубину. На этой основе разработана универсальная компьютерная модель, которая позволяет проводить исследования гидростатических измерителей плотности морской воды, построенных на базе двух или трёх датчиков давления, а также улучшенного измерителя плотности морской воды с одним дифференциальным датчиком давления и трёхосным акселерометром. В улучшенном измерителе разность давлений определяется дифференциальным датчиком, помещённым в центре симметрии полой трубки известной длины, размещённой в вертикальной плоскости океанской среды. Концы этой измерительной трубки всегда принадлежат двум горизонтальным (параллельным) поверхностям с различными статическими давлениями, разность которых измеряет дифференциальный датчик. Расстояние между такими горизонтальными поверхностями является функцией угла отклонения продольной оси измерительной трубки от вертикали. Предложенная компьютерная модель улучшенного измерителя описывает процесс косвенного измерения плотности морской воды на основе прямых измерений разности статических давлений на концах измерительной трубки с известной длиной и угла отклонения её продольной оси от вертикали. Для исследования процессов измерения плотности морской воды как функции глубины разработана модель вертикального профиля океанской среды. Результаты моделирования показали принципиальную возможность построения измерителя плотности морской воды, который позволяет выполнять измерения in situ.

Ключевые слова: плотность морской воды, океанская среда, датчик давления, гидростатический измеритель, математическая модель, компьютерное моделирование.

Для цитирования пройдите по ссылке DOI и используйте опцию Actions-Cite или скопируйте:

[IEEE] Л.А. Краснодубец, М.Н. Пеньков, “Компьютерное моделирование гидростатического измерителя плотности морской воды”, Системы контроля окружающей среды, вып. 1, с. 71–76, март 2020.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

  1. Жемков Е.И. Метод и  устройство  гидростатического  измерителя  плотности  морской  воды  //  Материалы 12  Междунар.  науч.-техн.  конф.  «Современные  методы  и  средства  океанологических  исследований». Ч. I. М., 2011. С. 95–97.
  2. Федотов Г.А. Новая модификация гидростатического метода определения плотности морской воды // Фундаментальные проблемы современной гидродинамики. 2013. Т. 6. № 1. С. 58–65.
  3. Краснодубец Л.А. Метод определения вертикального профиля плотности морской воды на основе измерений параметров движения неуправляемого автономного зонда // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2017. Вып. 10 (30). С. 8–15.
  4. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука. 1991. 600 с.
  5. Robert H. Stewart. Introduction To Physical Oceanography. Independent Publishing Platform. 2014. 354 с.
  6. http://geo.h2o.ucsd.edu/documentation/manuals/pdf/91_1/introjoy.pdf (дата обращения 16.02.2020).

Loading