长续航力水下机器人腐蚀问题与防护方法研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fafa1234567
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
长续航力水下机器人因续航时间长、航程远的特点,可以满足人们对广袤海洋进行长时间大范围观测的需求,是将来海洋探索设备的发展趋势。随着水下机器人续航能力的提高,对水下机器人的防腐能力提出了更高的要求。本论文围绕长续航力水下机器人的腐蚀问题以及设计腐蚀防护系统展开研究,运用法拉第定律和欧姆定律的研究方法推算牺牲阳极阴极保护法的计算模型,基于边界元法对阴极电位分布进行仿真验证,其主要研究内容包括:(1)腐蚀机理研究。依据沈阳自动化研究所研制的“海翼”1000米级水下滑翔机携带的传感器测得的中国南海数据,分析了影响水下机器人腐蚀的各个因素与海洋深度的关系,依此确定腐蚀防护系统设计时选取的介质环境情况。同时依据水下滑翔机出海试验的腐蚀情况,分析经常发生的腐蚀类型,深入研究了各种腐蚀类型的机理,为腐蚀防护系统设计奠定了基础。(2)腐蚀防护系统方案设计。调研国内外腐蚀防护的传统方法,确定牺牲阳极阴极保护法和涂层防护结合的方式为水下机器人的腐蚀防护方案。依据水下机器人所工作的海洋环境选择保护参数,运用法拉第定理和欧姆定律结合的方式计算牺牲阳极的用量,根据实际的工程需求,设计牺牲阳极的外形以及布置安装,完成长续航力水下机器人腐蚀防护系统的初步方案设计。(3)方案验证。为保证计算结果的正确性,在COMSOLMultiphysics有限元法多物理场建模与分析软件中进行阴极保护电位仿真,同时分析阳极参数对阴极保护电位分布的影响情况,最后验证了进行腐蚀防护之后阴极保护电位在合理的保护范围之内,理论结果的有效性。为进一步保证研究严密性,以“海翼”1000米级水下滑翔机为例,设计实际出海验证试验,通过观察滑翔机舱壳表面的腐蚀情况初步判断腐蚀防护效果,同时测量牺牲阳极的腐蚀电流与所需保护电流对比,进一步验证了长续航力水下机器人在航行过程中的处于腐蚀防护系统的保护中。
其他文献
热镀锌板因具有耐腐蚀性能强、成本低、加工性能好等优点,被广泛应用于汽车、家电、建筑等行业。但热镀锌板在潮湿的环境下容易发生腐蚀,因此为延长热镀锌板的使用寿命,需对其进行钝化处理。传统的钝化工艺主要为铬酸盐钝化,但因六价铬为有毒物质,近年来铬酸盐钝化工艺的使用受到了严格限制,因此研发一种无毒、环保的无铬钝化工艺已成为热镀锌钢板钝化技术发展的主要方向。本文主要以热镀锌板的无机-有机复合无铬钝化工艺为研
近年来,随着科技和电子工业的快速发展,电磁污染也成为一个日益严重的环境污染问题。而电磁波吸收剂研究的快速发展为解决电磁污染提供了一个有效可行的方法。在众多吸波材料中,石墨烯由于质量轻、化学稳定性好、电导率和热导率优异等优点,受到越来越多研究人员的青睐。然而,石墨烯制备过程繁琐,价格高昂,所以本文致力于制备以石墨化碳球为基体的复合材料。此外,ZnO作为一种重要的宽禁带半导体,已经广泛应用于催化剂、传
搅拌反应器在冶金及化工行业具有广泛应用。压力能驱动的自搅拌反应器利用了高温高压流体自身能量,结合了管式反应器和釜式反应器的双重优势,通过驱动轮进行搅拌,不仅实现了物料的高效混合和能量的利用,同时,克服了传统搅拌反应器机械密封困难等问题。对这种新型反应器性能的研究和结构优化具有理论和现实意义。前期研究已经证实压力能驱动自搅拌反应器的可行性和初步的流动特性。本文在此基础上,借助物理实验、理论计算、数值
煤炭在我国的储量十分丰富,且未来很长一段时间内作为主导能源的地位不会改变,因此煤炭清洁化利用显得尤为重要。现有煤气化技术中,能源消耗量巨大是普遍存在的问题。与此相反,我国的电力系统中却存在大量电力浪费现象。传统的调峰技术发展陷入瓶颈,我们希望换一个角度思考电力浪费问题,从用户端入手,寻找一种有大量电能需求同时能在谷期运行的技术,作为多余谷期电的新去向。因此,我们希望将电催化引入煤气化技术,旨在降低
CO2的过量排放导致了温室效应等许多环境问题,利用丰富的CO2生产化工产品或可再生能源是具有重要意义的。甲醇是一种优质能源和高附加值化工产品,存储和运输很便利。随着甲醇需求的增加,CO2催化加氢合成甲醇得到了研究者的更多关注。开发高活性、高选择性和高甲醇产率的催化剂是CO2合成甲醇工业的关键。本文分别采用共沉淀法、浸渍法、固相研磨法制备了 ZnO-ZrO2催化剂,用于CO2加氢合成甲醇反应,筛选出
在过去的几十年里,基于相变过程中磁热效应的制冷技术被认为是一种环境友好型技术,并且可以有效取代气体压缩制冷技术。对表现出巨磁熵变材料的研究已引起大家的广泛关注。由于锰原子具有很大的磁矩,同时锰基合金具有成本低、易于加工的优势成为非常有吸引力的金属间化合物。在锰基金属间化合物中,具有四方Cu2Sb类型结构的Mn2Sb不仅具有上述优点,并且在相变前后晶体结构不发生改变,因此相变过程中产生的热滞非常小,
拉曼光谱能够反映分子结构的特征信息。但是拉曼散射效应非常弱,一般其光强仅约为入射光强的10-10。于是经过长期的研究,人们发明了表面增强拉曼散射(简称SERS),即对粗糙金属表面(金、银、铜等)相关的增强效应称为表面增强拉曼散射效应,相应的光谱称为表面增强拉曼光谱。SERS技术可广泛用在地质、材料、石油、高分子、化工、生物、环境等领域。基底的表面形貌和材质等因素对实现分子的高效检测至关重要,所以S
为满足人们对汽车轻量化的要求,汽车行业需要开发性能更优良的高强度钢板,因此先进高强钢应运而生。在新型钢铁材料中,孪生诱发塑性TWIP(Twinning Induced Plasticity)钢拥有高强塑积和良好的综合力学性能,成为国际汽车结构用钢的研究热点,TWIP(500/750/980)已经成功应用于车体的驾驶舱、前侧梁以及前后防撞梁、车门防撞梁等位置,展现出强大的竞争力。TWIP钢在服役过程
随着消费者对汽车需求的迅速增长,汽车由最开始的奢侈消费品逐步变为了普通消费品,汽车销量的增加推动汽车备件需求量增长的同时,4S店也面临着愈发激烈的市场竞争。因此如何在满足4S店备件需求的前提下,降低4S店的库存成本、增加利润成为了 4S店制胜的关键。SYAT 4S店现有的备件分类方法主要是将备件分为A、B、C三类,订货策略主要采用定期订货策略。这种粗放的备件分类方法和单一的库存控制策略增加了 4S
四旋翼无人机的应用越来越广泛,因此良好的控制效果非常重要,但是在实际的工作中,由于其模型中参数的未知性导致其在设计复杂的控制算法时存在一定的难度,因此对位置参数的估计就显得十分重要。本文针对这一问题,采用了递推最小二乘参数估计算法估计其模型中未知参数,然后根据所建立的模型采用自适应控制中的模糊PID控制算法对其姿态进行控制。以下对本文主要内容进行概述:首先,对四旋翼无人机的研究背景和意义进行阐述,