發(fā)布時(shí)間：2020-11-20 05:27

　　 夏季黃海冷水團(tuán)低溫海水是極好的低溫冷源，可以利用區(qū)域供冷技術(shù)對(duì)其進(jìn)行利用，為夏季城市建筑進(jìn)行供冷。本文分析研究了黃海冷水資源取水位置與海底管道輸送時(shí)熱量交換問(wèn)題�；�于2006至2012年北黃海、大連海域以及山東半島海域冷水團(tuán)觀測(cè)資料，分析黃海冷水團(tuán)在大連、威海以及成山頭海域分布及變化特征。推導(dǎo)導(dǎo)熱微分方程、傅里葉定律以及牛頓冷卻公式，建立海底管道輸水熱量傳遞數(shù)值模型。應(yīng)用傳熱數(shù)值模型，選擇5種海底管道，計(jì)算大連、威海及成山頭海域管道輸水溫度變化，對(duì)比不同管道、管道內(nèi)徑及壁厚對(duì)輸水升溫的影響。應(yīng)用FVCOM海洋數(shù)值模式，對(duì)渤海及黃海海域潮汐潮流進(jìn)行了模擬。重點(diǎn)關(guān)注大連海域及山東半島海域底層潮流特征，模擬中對(duì)此區(qū)域網(wǎng)格進(jìn)行了加密。分析得到海域底層M2、S2、K1、O1潮流分布，最大可能潮流分布等，為海底管道鋪設(shè)及海底沖刷研究提供數(shù)據(jù)支持。 通過(guò)分析大連、威海及成山頭海域冷水團(tuán)分布及季節(jié)變化得到：在大連、威海及成山頭三處海域，大連海域冷水利用條件最好，成山頭次之，威海最差。成山頭海域是山東半島海域中冷水利用條件最好的海域。由于“冷水舌”的存在，大連海域冷水團(tuán)距離陸地較近，9℃等溫線(xiàn)距離陸地不到9km，9月初“冷水舌”底層水溫在10℃左右。成山頭海域冷水團(tuán)邊界季節(jié)變化不大，與50m等深線(xiàn)符合度高，距離陸地30km左右。取水口處冷水團(tuán)水溫從7月中旬7℃升高至8月底10℃左右。 對(duì)比傳熱計(jì)算結(jié)果可知，大連海域輸水海水升溫最小，成山頭次之，威海最高。大連輸水傳熱計(jì)算中，水泥管輸水最高升溫為1.3℃，最低為0.05℃；PE管輸水最高升溫為0.6℃，最低為0.02℃；玻璃鋼管輸水最高升溫為0.5℃，最低為0.02℃；加護(hù)保溫層鋼管輸水最高升溫為0.3℃，最低為0.02℃；PVC管輸水最高升溫為0.2℃，最低為0.01℃。威海輸水傳熱計(jì)算中，水泥管輸水最高升溫為5.1℃，最低為0.5℃；PE管輸水最高升溫為2.9℃，最低為0.23℃；玻璃鋼管輸水最高升溫為1.9℃，最低為0.15℃；加護(hù)保溫層鋼管輸水最高升溫為1.5℃，最低為0.2℃；PVC管輸水最高升溫為1.0℃，最低為0.1℃。成山頭輸水傳熱計(jì)算中，水泥管輸水最高升溫為5.2℃，最低為0.4℃；PE管輸水最高升溫為2.8℃，最低為0.18℃；玻璃鋼管輸水最高升溫為1.8℃，最低為0.12℃；加護(hù)保溫層鋼管輸水最高升溫為1.4℃，最低為0.17℃；PVC管輸水最高升溫為1.0℃，最低為0.06℃。相同管道時(shí)，管道壁厚相同條件下，管道內(nèi)徑越大海水升溫越�。还艿纼�(nèi)徑相同條件下，管道壁厚越大海水升溫越�。幌嗤�管道條件下，輸水流速越大海水升溫越小。 大連，輸水線(xiàn)路底質(zhì)沉積物類(lèi)型以粘土質(zhì)粉砂（Shepard三角圖解法）或者砂質(zhì)粉砂（Folk三角圖解法）為主；威海，輸水線(xiàn)路底質(zhì)沉積物類(lèi)型在近岸海域?yàn)檎惩临|(zhì)粉砂，分布范圍在10km左右，外海為砂質(zhì)粉砂（Folk三角圖解法）或者粉砂（Shepard三角圖解法）；成山頭，近海海底沒(méi)有觀測(cè)結(jié)果，外海海底沉積物類(lèi)型為粘土質(zhì)粉砂。從FVCOM數(shù)值模擬結(jié)果可以看出在海底管道輸水路徑離岸海域底層潮流較小，平均流速較小，最大流速在20cm/s左右，若將管道做填埋處理就可以減少管道受水流沖刷；在近岸海域特別是成山頭近岸海域底層流速較大，計(jì)算中最大流速可達(dá)60cm/s左右，在進(jìn)行管道鋪設(shè)時(shí)要特別關(guān)注，防止管道受到水流沖刷而遭到破壞。 綜合以上因素可以得出，大連海域黃海冷水團(tuán)的利用條件最好；山東半島海域中，成山頭海域黃海冷水團(tuán)的利用條件較好。
【學(xué)位單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類(lèi)】：P756.2
【部分圖文】：

12 1 12 1 . 5 12 2 12 2 . 5 12 3 12 3 . 5 12 4 LO N G I T UD E ( E ) 37 37 . 5 38 38 . 5 39 39 . 5 圖 1. 1 .6 90 8 專(zhuān)項(xiàng) S T 02 區(qū)塊 水 體調(diào) 查 2 0 07 年春 季航 次 底 層 溫度 分 布 0 7 年秋 季 觀 測(cè)

12 0. 5 12 1 1 21 .5 1 22 1 22 .5 1 23 12 3. 5 1 24 L O N G IT U D E (E ) 3 6. 5圖 1 . 4. 3 大連 及 山 東 半 島 附近 海域 水 深 分 布

黃 海 冷 水管 道輸 運(yùn)傳 熱計(jì) 算 及 路 徑 優(yōu)選 研究 1. 6 大連 海域 溫度 鏈連 續(xù)觀 測(cè)20 0 9 年 6 月 在 遼南 海域 設(shè) 置了 三 個(gè) 溫度 鏈連 續(xù) 觀測(cè) 站 位 ，觀 測(cè)時(shí) 間 為 7 月15 至 9 月 16 共 三 個(gè) 月 。 每 個(gè) 觀 測(cè) 站 位 對(duì) 不 同 水 深 處 水 溫 進(jìn) 行 了 連 續(xù) 觀 測(cè) 。 觀測(cè)位 置 如圖 1 .2 . 1 所示 。 站位 1 #溫 度鏈 連 續(xù)觀 測(cè) 低通 濾 波后 結(jié) 果見(jiàn) 下 圖 ：
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本文編號(hào)：2891018