1、观察测量的系统装置。该实验系统由实验水箱模拟热源系统上层冷却装置温度测量系统以及测试系统五部分组成。实验水箱能提供四周透明的便于观测的实验环境，自动温控装置给实验水箱内水提供自动可调的局部加热装置，上层冷却装置可以保证实验水箱表层水处于恒温状态，更好地模拟海洋环境，温度测量系统是用来采集水箱内部各测量点温度值测试系统可以测量实验水箱全流场的速度场温度场数据。根据实验目的，设计的实验系统方案如下图所示图差热式人工上升流实验系统方案图实验水箱和上层冷却装置提供个近似真实的海洋环境模拟热源系统中万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文的加热棒安装固定在实验水箱底部提供可以产生局部热温区的热源，同时自动温控装置可以根据实验需要自动或手动调节热源加热功率以及表面温度当局部温差驱动的上升流产生以后，利用温度测量系统测量实验水箱不同位置测量点的温度数据，。

2、硕士学位论文万方数据杭州电子科技大学,万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文摘要第章绪论研究背景及意义人工上升流技术的国内外研究现状差热式人工上升流技术的介绍本文研究内容及思路第二章差热式人工上升流实验设置实验系统和实验方案实验台装置实验水箱模拟热源系统上层冷却装置温度测量系统测试系统测试原理测试系统组成测速流程简介实验研究与数值模拟的前处理热电偶的标定热源加热功率与表面温度关系的确定实验用水密度与盐度及温度关系的确定本章小结第三章开式环境下差热式人工上升流速度场特性研究实验设置及数据的预处理方法上升流上升特征速度变化规律上升流有效横截面面积变化规律上升流流量变化规律本章小结万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第四章开式环境下差热式人工上升流温度场特性研究上升流在垂直热源方向上的温度变化规律温度场测量本章小结第五章开式环境下差热式人工上升。

3、以计算流体力学为理论基础，借助著名的大型计算流体力学软件对差热液体提升过程展开数值模拟研究，与上述实验结果比照，对实验研究加以验证和修正，并利用验证过的数值计算模型对差热式人工上升流的另个影响因素水体盐度进行研究，以此作为对开式环境下差热式人工上升流基础特性实验研究的补充。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第二章差热式人工上升流实验设置实验系统和实验方案差热式人工上升流技术是利用流体密度随温度升高而降低，低密度流体会因重力而产生的浮升力作用下自然上升，从而形成上升流。根据此原理，该技术在海洋环境中的具体实施方法是采用定方式人为加热较深处低温水层的海水，在低温水层形成局部热温区，热海水会因为密度降低而向上浮升，从而带动周围海水产生上升流。差热式人工上升流实验系统模拟海洋环境，人为创造出可以产生上升流的局部温差，并对上升流速度场温度场等进。

4、试系统测试原理测试系统组成测速流程简介实验研究与数值模拟的前处理热电偶的标人工上升流技术的国内外研究现状差热式人工上升流技术的介绍本文研究内容及思路第二章差热式人工上升流实验设置实验系统和实验方案实验台装置实验水箱模拟热源系统上层冷却装置温度测量系统测温度场特性研究上升流在垂直热源方向上的温度变化规律温度场测量本章小结第五章开式环境下差热式人链的环境条件。但我国些近海海域的营养盐往往达不到水面附近米透光层，如图所示。如果营养盐能够被上升海流带至海洋表面，再经光合作用产生大量浮游生物，该海域就会成为鱼类等海洋生物的沃土,。自然上升流对于渔业生产是个非常重要的海洋物理过程，它能够使上升流地区的海洋初级生产力达到大洋的倍，鱼类生产量达到大洋的倍，使上升流地区成为世界上海洋生产力较高的区域。因此世界上硕士学位论文摘要第章万方数据杭州电子科技大学。

5、地方，配合二氧化碳发生光合作用，使作为海洋生物食物链底端的浮游植物增产，即可创造优质的渔场生态环境。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文除应用于渔业环境改造外，人工上升流技术还被尝试应用于北方冻港和河道的化冰工程,。人工上升流技术可以通过上升流来冲击上方冰块，从而达到以小能量破冰和化冰的目的，因此是未来解决寒季北方冻港问题的种强有力的手段。众所周知，近几年初春我国北部渤海和黄海海域均遭受到不同程度的海冰灾害，辽东湾附近出现大面积冰封，令多个港口被迫停港，使我国海洋运输业遭受到严重损失。因此发展经济高效的人工上升流技术对于我国海洋运输业的发展也具有非常重要的保障意义。丛海兵等将人工上升流技术应用对差热式人工上升流实验水箱温度场的测量，得到上升流温度分布及变化规律，探索差热式人工上升流产生机理。利用对差热式人工上升流进行数值模拟数值模拟主要。

6、同时测量系统对上升流流场的速度场以及温度场进行测量。实验台装置实验台装置包括实验水箱模拟热源系统上层冷却装置温度测量系统四部分。下面对各组成部分进行详细介绍。实验水箱实验水箱是个长，宽，高的玻璃水箱，其中面选用透光性更好的超白玻璃，保证测量系统相机可以拍摄到最清晰的流动图像，其他三面选用普通浮法玻璃。水箱底部有个直径的通孔，用来安装固定加热热源，如图所示。图实验水箱实验水箱的尺寸是根据测试系统测量范围确定的。我们所采用的系统其二维速度场测量范围是，三维速度场测量范围是，所以综合考虑，实验水箱尺寸大小为。受测试系统测量区域的限制，水箱尺寸不需要太大，但也不能太小，太小不能完整观测整个上升流流场流态。关于实验水箱材料的选择，首先考虑到透光性，因为测试系统的万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文测量原理决定测量区域必须是完全透明的，保证激光可以。

7、流数值模拟研究计算流体力学简介计算流体力学及其控制方程计算流体力学求解问题流程差热式人工上升流模拟网格的生成参数设置数值模拟结果分析水体盐度对差热式人工上升流速度场和温度场特性影响的数值模拟本章小结第六章总结与展望工作总结工作创新点不足与展望万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第章绪论研究背景及意义我国近海海域拥有近万平方公里的富饶渔场，海洋渔业资源非常丰富。但是近年来，我国近海生态环境急剧恶化，渔业资源严重衰退，些近海渔场的经济鱼类已基本形成不了鱼讯。因此改善近海生态环境，恢复与拓展海洋渔业资源已经迫在眉睫。图我国黄海北纬截面上在月月硝酸盐的垂直分布海水野生鱼类自然增产的关键在于注重透光层内海水营养成分的补充以改善海水鱼类食物链的环境条件。但我国些近海海域的营养盐往往达不到水面附近米透光层，如图所示。如果营养盐能够被上升海流带至海洋表。

8、对上升流流场的影响，选用订做的直径仅为的型热电偶图。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文图人工智能温控器图固态继电器图型热电偶整个模拟热源系统具有以下两个工作模式当过温保护开关处于关闭状态时，可以人工手动调节电位器，通过改变输出电压来改变热源加热功率，此时温控器通过继电器控制热源以设定功率加热周围冷水，也就是热源以恒定功率模式加热当过温保护开关处于打开状态时，也可以人工调节电位器改变热源加热功率，但是如果热源表面温度达到温控器设定的温度上限，则温控器会通过继电器控制热源以设定温度对周围海水进行加热，此时热源以恒定温度模式加热，这个控制过程是通过智能温控器算法实现的。上层冷却装置上层冷却装置图是用来防止因为热源连续加热导致水箱整体水温升高，保持实验水箱上层水温恒定，尽量和实际海洋环境近似。图上层冷却装置万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文。

9、面，再经光合作用产生大量浮游生物，该海域就会成为鱼类等海洋生物的沃土,。自然上升流对于渔业生产是个非常重要的海洋物理过程，它能够使上升流地区的海洋初级生产力达到大洋的倍，鱼类生产量达到大洋的倍，使上升流地区成为世界上海洋生产力较高的区域。因此世界上主要渔场大多分布在上升流发生频繁的海域，据统计，占世界海洋面积约的上升流海域，其鱼获量占海洋鱼获总量的之多,。但在自然界中，海洋上升流过程随着动力因素的变化季节性明显时空分布不均匀，无法在所有鱼类繁殖和生长期形成以提供鱼类充足的营养成分另方面，自然上升流海域占世界海洋面积的比例很小，即使在夏季强盛期，海洋上升流也存在区域性而无法覆盖整个渔场,。为了弥补自然海洋上升流存在季节性和区域性的缺点，如果能在自然上升流缺乏的海域采取人工产生上升流的方式，把大量深层富营养盐的海水提升至海洋上层光线能到达的。

10、热源距离水面或水底的高度。石英玻璃管外表面贴有刻度纸，方面观察加热热源在实验水箱中所处的高度。石英玻璃具有耐高温化学稳定性和电绝缘性能良好等特性，可以满足实验环境需要。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文图加热单元自动温控装置是由温度控制器继电器温度传感器和电位器组合而成，可实现对加热单元的自动和手动控制。控制单元各元件连接关系如图所示图自动温控装置各元件连接关系图温度控制器采用厦门宇电人工智能温控器如图所示，测量精度可达级，温漂小于。具备标准人工智能调节或等多种调节方式，具有自整定自学习功能，无超调及无欠调的优良控制特性，也可以使用位式控制功能。这样既可以实现自动温度控制，也可以满足人工手动调节。继电器采用单相可调压固态继电器图，与电位器配合实现对负载电压的人工控制，可在电压范围内无级调节。温度传感器采用型热电偶，为了避免热电偶的存在。

11、冷却装置采用内径厚度的紫铜管连续弯曲制作而成，并通过软水管与冷却水池连接成个循环系统。紫铜的导热系数为，具有良好的导热性，连续弯曲成形可以增大接触面积，提高换热效率。冷却水池根据实验需要提供相应水温的冷却水，并利用小功率水泵实现冷却水的循环利用，减少水资源的消耗。温度测量系统温度测量系统由个数据采集仪和个热电偶组成。数据采集仪采用美国惠普公司的型数据采集仪图，该仪器配置有具备通道的型数据采集卡。个型热电偶以每隔间隔沿根细直金属杆均匀分布，细直金属杆上端可以固定在上层冷却装置上图，细直金属杆最下端的热电偶距离热源最上端。在实验过程中，该温度数据采集装置能够获得上升流中心区域沿高度方向上的温度数据，并利用里的显示软件很形象的分析温度变化。图数据采集仪万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文图均匀分布的型热电偶测试系统测试技术，即粒子成像测速技术。

12、照亮待测区域。可选材料有普通玻璃和有机玻璃两种。但是整个实验水箱注满需要千克水，水箱底部承受的压强可达，所以要考虑材料的抗变形能力。有机玻璃在这样的压强下会产生向外部凸起的变形，影响测试系统激光和相机拍摄的准确性，所以最后选用硬度更好的普通浮法玻璃，并在测量面改用透光性更好的超白玻璃。模拟热源系统模拟热源系统由自动温控装置与加热单元两部分所组成。自动温控装置图在上升流实验系统中作为热源提供实验所需的自动可调的加热功率或表面温度。图自动温控装置及内部元件图加热单元是由个用螺纹连接固定在石英玻璃管上的单头加热棒构成，如图所示。加热棒是直径，高的圆柱形单头加热棒，它的最大功率是。石英玻璃管外部嵌套个空心橡胶塞，用胶与实验水箱连接，为了确保有效密封，在连接处涂有密封脂。这样可以使石英玻璃管通过固定在玻璃水箱上的空心橡胶塞实现上下移动，就可以调节。

参考资料：

[1]第一节原电池PPT课件 编号34（第26页，发表于2022-06-25）

[2]第一节原电池PPT课件 编号35（第26页，发表于2022-06-25）

[3]第一节原电池PPT课件 编号35（第26页，发表于2022-06-25）

[4]第一节原电池PPT课件 编号34（第26页，发表于2022-06-25）

[5]第一节原电池PPT课件 编号28（第26页，发表于2022-06-25）

[6]第一节原电池PPT课件 编号32（第26页，发表于2022-06-25）

[7]第一节原电池PPT课件 编号27（第26页，发表于2022-06-25）

[8]第一节原电池PPT课件 编号35（第26页，发表于2022-06-25）

[9]第一节原电池PPT课件 编号32（第26页，发表于2022-06-25）

[10]第一节原电池PPT课件 编号33（第26页，发表于2022-06-25）

[11]第一课我们属于多种群体PPT（人民版）PPT课件 编号39（第10页，发表于2022-06-25）

[12]第一课我们属于多种群体PPT（人民版）PPT课件 编号43（第10页，发表于2022-06-25）

[13]第一课我们属于多种群体PPT（人民版）PPT课件 编号44（第10页，发表于2022-06-25）

[14]第一课我们属于多种群体PPT（人民版）PPT课件 编号37（第10页，发表于2022-06-25）

[15]第一课我们属于多种群体PPT（人民版）PPT课件 编号38（第10页，发表于2022-06-25）

[16]第一课我们属于多种群体PPT（人民版）PPT课件 编号37（第10页，发表于2022-06-25）

[17]第一课我们属于多种群体PPT（人民版）PPT课件 编号35（第10页，发表于2022-06-25）

[18]第一课我们属于多种群体PPT（人民版）PPT课件 编号35（第10页，发表于2022-06-25）

[19]第一课我们属于多种群体PPT（人民版）PPT课件 编号26（第10页，发表于2022-06-25）

[20]第一课我们属于多种群体PPT（人民版）PPT课件 编号37（第10页，发表于2022-06-25）