深海潜水器研究现状分析论文

深海潜水器研究现状分析论文

潜水艇潜入深水区，是怎样帮人减压的 大家知道，世界各国的潜水艇都是耐压壳体的，就是说通过耐压壳体的艇壁直接承受潜深的外界水压，当然，因为各国的制作工艺的不同，潜艇的下潜极限深度也不尽相同，美俄技术先进，一般能下潜到600米，但潜艇舱内的气压是保持常压的。就像民航客机一样，因此人在潜艇内是感受不到潜艇的潜深水压的变化的。所以，跟民航客机降落开舱后乘客可以直接出舱类似，潜艇上浮后，人也一样可以直接走出潜艇，不会对人的身体造成任何损害。但是，如果潜艇出现问题，人必须逃出潜艇通过上浮逃生，就要通过特殊手段来对自己的身体进行减压。我们知道海底是有很大压力的，海水越深压力越大，人在潜深的时候，为了适应外界水压的变化，身体是在逐渐进行适应和调整。此时人身体血液内的惰性气体浓度是大幅度上升的。所以潜水人每次上浮前，必须要先进行长时间的逐步减压，使得身体能够逐渐适应压力的变化，同时逐步降低血液中惰性气体的浓度，之后才能成功出水，否则就会有生命危险，即“潜水病”（或减压病）。那么，这个减压逐渐上浮的时间有多长呢？资料显示，当潜水深度在100米时，所需的减压时间是水下有效作业时间的8倍。这意味着如果有效作业时间仅为10分钟，那么减压时间就要长达1个多小时。但如果潜艇出现问题，必须要快速从水里出来。怎么办？人们就研制出一种可以水下使用的救生钟，潜水员需要快速上浮的时，可以进入这个减压舱，潜艇救生钟实际上与潜艇一样，都是依靠艇壁耐压壳体来承受海水压力的，内部则是常压，通过救生钟上浮的艇员不与海水直接接触，也不需要减压，直接可以出舱，不会得减压病。但有时，没有时间等待救生钟，需要艇员从海水中马上快速上浮，这个时候上浮有危险怎么办呢？人们就研究出快速上浮救生方法和装备。潜艇失事后，在潜艇内的常压环境下，艇员穿着一种特殊的充气罩式服装，经艇快速充气增压后，直接上浮到水面，途中不停留减压。据资料显示，目前潜艇快速上浮救生的最深纪录是180米。但使用快速上浮法得救的艇员，此时并非就安然无恙了，而是还要马上进减压舱进行减压，因为在快速上浮中，虽然有充气罩服装缓解压力，但人仍然与海水直接接触，受海水压力影响，身体仍然发生了变化，需要减压。总之，在深海里，人在潜艇或深潜器里待着，就无需减压；只要人在深水里与海水直接接触，上浮就得先减压。

减压病是人体从深海中向上浮动过快，所引发的一种疾病。因此只在潜艇救援或者水下探险等人类潜水活动中，会涉及减压病的环节。但是深海载人潜水器。本身就给内部人员提供了一个常压的工作环境，不涉及减压病的范畴。不过为了对抗深海60~110MPa 的海水压力，深海载人潜水器耐压结构的设计和制造至关重要。根据结构的保护对象和尺寸大小，将耐压结构分为设备耐压结构和生命支持耐压结构。设备耐压结构体积较小，通常装载电子产品等设备，一般为圆柱形筒体和球形端盖组合形式。生命支持耐压结构主要是载人潜水器的载人舱，体积较大，对材料和工艺要求较高。耐压结构的材料主要有钢、钛合金、铝合金、玻璃、陶瓷和复合材料，钢有很长的研究历史，应用非常广泛，万米载人潜水器“Trieste”号潜水器和“Archimède”号的耐压壳体用的是镍-铬-钼锻钢，该材料的屈服强度能达到 1 700Mpa。Deepsea Challenger 载人舱使用的材料是超高强度合金钢，超高强度合金钢的屈服强度能达到 1 370MPa 以上，抗拉强度能达到 1 620MPa。国内的宝钢、钢铁研究院等单位具有制造超高强度的耐蚀合金钢的技术和能力。钛合金和铝合金是应用很广的两种材料，其优点是比重小、比强度高。“蛟龙”号和“深海 6500”载人舱使用材料的是钛合金。钛合金载人舱的制造工艺有两种：半球成型工艺和分瓣成型工艺。半球成型工艺是将大规格厚板直接冲压成型半球，再采用电子束焊接两个半球。分瓣成型工艺的缺点是焊缝多，对球壳的整体性能有影响，但对板材和冲压能力的要求降低。目前供全海深载人舱选用的玻璃有硅酸盐玻璃和有机玻璃。玻璃材料作为观察窗材料已在全海深潜水器中得到应用，其强度和密封技术满足要求。陶瓷具有优越的强度、硬度、耐氧化、耐腐蚀、耐磨耗等性能，由于其密度低，陶瓷在潜水器的应用可以减轻潜水器重量。“海神”号全海深无人潜水器曾使用陶瓷作为耐压结构材料，复合材料比重小、比强度和比模量大。碳纤维与环氧树脂复合材料的比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍，并具有优良的耐热、耐疲劳、耐蠕变等性能。

就以潜艇为例来解释：潜艇在结构设计上要满足两个方面的条件，这就是既能保证在水面的水密性和坚固性，又要保证在水下的水密性和坚固性。这样，潜艇的结构在设计上就必须有起不同作用的耐压结构和非耐压结构。 在潜艇下潜时，潜艇的耐压结构要承受强大的深水压力并保证艇体的严格符合防水要求。潜艇上采用耐压结构的部位有潜艇的主体结构——耐压船体、耐压指挥室、耐压液舱和横舱壁等。潜艇的耐压结构一般由高强度钢质壳板、肋骨和横隔壁等构成。壳板是保证潜艇强度和水密的主要构件。肋骨呈环形，横向地布置在壳体内部（称内肋骨）或外部（称为肋骨）。横隔壁是壳板地支撑结构，通常以横隔壁将其分成3~8密封舱室，内设各种设备、武器装备、生活设施和操纵指挥部位。现代潜艇的耐压结构强度可以保证潜艇下潜到300~900米的深海。 潜艇的非耐压 结构指的是包围在耐压艇体外面，潜艇在水下时不承受深水压力的艇体。可分为非耐压水密结构和非耐压非水密结构。潜艇在水面时，非耐压水密结构有可靠的水密性；其不用制成耐压结构的原因是当潜艇下潜时，其结构内部要充满水并与舷外的水相通，这样就可以使这部分结构在水下时的内外压力相等，结构不用随深水的压力。潜艇上的非耐压水密结构部位有主压载水舱、燃油压载水舱和舷外燃油舱等。另外还有非耐压非水密结构，这部分结构既不能随深水压力，又不能保证水密，作用主要是改善艇体形状和保护内部设备的。潜艇上采用非耐压非水密结构的部位有艇首端和艇尾端的透水部分、上层建筑和指挥室围壳等。

近年来，各国科学家竞相进行太空探索。但一个不可否认的事实是，人类在热衷研究其他星球的同时，对地球本身仍缺乏足够的认识。比如，对我们所居住的地球上的海洋来说，正如一位美国海洋生物学家所说，“我们关于海底的知识还不如对火星的多”。星际探索短期内可能不会给人类带来实质性的好处，而深海中蕴藏的丰富资源却有望在不久的将来为人类造福。日本在海洋探索方面走在了各国的前列。比如“海沟”号无人驾驶深海探测器，曾在1995年潜入世界最深的马里亚纳海沟，潜深达到10911米。但不幸的是，“海沟”号最终却在日本沿海失踪了。“海沟”号的生命历程1986年，日本海洋科技中心开始研制“海沟”号无人驾驶潜艇，于1990年完成设计并开始制造。“海沟”号长3米，重吨，耗资1500万美元。它是缆控式水下机器人，上面装备有复杂的摄像机、声呐和一对采集海底样品的机械手，是世界上惟一下潜深度达到7000米的探测器。2003年5月29日，日本科学家利用“海沟”号在日本高知县东南大约130公里左右的海域进行海底调查作业，当时“海沟”号的下潜深度为4673米。由于当年的4号台风已经开始接近这一海域，操作人员当天下午1时29分提前结束调查作业。但是在回收“海沟”号时，工作人员发现不知何原因“海沟”号已无法回到母船的发射架中。1分钟后，海面控制船与“海沟”号的光缆通信和高达3000伏的电力供应突然中断，控制船不得不采取紧急措施。当天下午4时17分，控制船的卷扬机只回收到了“海沟”号的母船发射架，“海沟”号则因电缆断裂而不知去向。操作人员大吃一惊，连续用方位测定器向“海沟”号发射了3次信号，但控制船没有接收到“海沟”号的任何信号。“海沟”号上搭载的电波发射器可以连续工作240小时，而电波发射器的发射范围仅在4公里左右。当时由于台风已经接近该海域，控制船上的操作人员推测认为，“海沟”号没有反应，可能是它受海浪冲击与控制船距离已经超过了4公里的范围。此后，日本海洋科学技术中心决心找回“海沟”号，并进行了一个月的搜索，但一无所获。直至当年6月30日，日本方面才向外界公布了“海沟”号失踪的消息。日本海洋科学技术中心于当年7月4日开会研究后认为，在大片海域中即使动用声呐仪也不可能找到久已失去联系的“海沟”号，于是宣告搜索结束。“海沟”号失踪使不少科学家痛心不已。对日本的深海科研来说，这次的损失无法估量。一些科学家甚至将“海沟”号比作航天界的“哥伦比亚”号。他们认为，这个价值5000万美元的探测器是独一无二的，它的失踪对科学研究是一个重大损失。到深海去看看大海正以自己特有的魅力召唤着人类。“海沟”号的失踪并不能阻止人类进行深海探测，正像“哥伦比亚”号失事不能阻止人类的航天事业一样。今天的人类正面临着人口、资源和环境三大难题。随着各国经济的飞速发展和世界人口的不断增加，人类消耗的自然资源越来越多，陆地上的资源正日益减少。为了生存和发展，人们必须寻找新的物质来源，海洋应当是首选。因此一些科学家认为，深海给人类带来的利益要比那些耗资庞大的太空计划实惠得多。此外，深海生物新物种的发现，在探索生命起源方面具有重大意义。深海探测中的技术问题在短期内，人类乘坐潜水器潜入深海还不太现实。因为在海洋中，每下潜100米就增加10个大气压，几毫米厚的钢板在1万米洋底就像大气中的鸡蛋壳一样易碎。为了克服这些障碍，从事深海探测的大部分科学家都已从有人驾驶潜水器转向机器人潜水器的研究。现在，称为“遥控潜水器”(ROV)的有绳潜水探测器和小型的计算机控制蓄电池驱动潜水器(AUV)可以由任何合适的船只操纵。此外，它们的造价也比较便宜，而且不会给操纵它的人带来任何危险。另一种可能解决的方案是开发出能取代适于海洋最深处压力的船壳。美国海军已成功试验过利用新型的陶瓷材料制成有浮力的深潜船壳，这类船壳具有人乘坐时所需的安全可靠性。目前这种陶瓷材料的数据资料已经解密，此举必然会促进其商用开发。而对于潜水器的浮力材料，不仅要求它能承受住巨大的压力，而且要求它的渗水率极低，以保证其密度不变，否则机器人就会沉入海底。在高压环境下，耐高水压的动态密封结构和技术也是水下机器人的一项关键技术。机器人上任何一个密封的电气设备、连接缆线和插件都不能有丝毫渗漏，否则会导致整个部件甚至整个电控系统的毁灭。由于无线电波在水中的衰减太快，所以在水中不能使用无线电通信、无线电导航及无线电定位系统。“海沟”号与控制船之间就是利用光缆进行通信的。由控制船发出的信号以及由“海沟”摄像机拍摄到的实时图像信号均可通过光缆传输，操作人员可观察监视器上的图像，在控制船上对“海沟”号进行操作。这些技术问题如能得到彻底的解决，海底这块最后未开发的“处女地”必将得到很好的开发和利用。届时，人类面临的一些社会问题也可有望迎刃而解。我们企盼着这一天的到来。（曲笑）大洋探秘从海洋中探索生命的奥秘记日本海洋科学技术中心 曲国斌海洋被称为地球上最后一个未开拓的疆域，她不仅可以为人类提供“取之不尽、用之不竭”的能源，而且还是人类探索生命奥秘的绝好窗口。位于日本横须贺市海滨的日本海洋科学技术中心就是一所专门从事这一科研活动的规模最大的机构。从开发资源到进一步了解地球日本海洋科学技术中心成立于1971年，30年来它走过了3个发展阶段。日本在20世纪70年代初设立这所科研机构的目的在于开发海洋大陆架资源。它通过实施“海洋计划”开发出了可在300米的深海的高水压、黑暗和低温等严峻条件下进行作业的技术以及潜水技术和潜水系统等。80年代，为展开对深海及海洋微生物的研究，它研制了有人潜水考察船“深海2000”号、海中作业实验船“海洋”号、3000米级无人潜水器“海豚3K”号等。到90年代，它开始在世界范围内展开对海洋的全面考察和研究，为此建造了6500米级潜水考察船“深海6500”号、深海考察船“海岭”号、万米级无人潜水器“海沟”号、海洋地球考察船“未来”号、深海巡航探测器“浦岛”号，最新研制的工具是远程航行型自律无人潜水器“AUV”等。1998年，日本海洋科学技术中心制定了新的“海洋开发长期计划”，提出“进一步了解地球”的目标，并设定了五大研究领域：揭示海洋和气候的变化机制、调查海洋海底的动态、探索海洋生态系、解析地球系统及研究新的海洋开发技术等。其中提出，21世纪的重要研究目标之一就是“探索地球生命的起源”。为此，海洋科学技术中心还启动了“深海生态环境”和“深海地球钻探计划”两个研究项目。发现地下生物圈1977年，美国的“阿尔宾”号潜水考察船最早在太平洋上的加拉帕戈斯岛附近2500米深的海底发现了热水（温度高达90℃）喷出孔周围存在着“热水喷出孔生物群落”。以此为契机，1984年，日本海洋科学技术中心使用“深海2000”号在距东京不远的相模滩1200米海底深处也发现了热水喷出孔生物群落，其中有在壳质形成的栖管内生活的虫类以及蜗牛、贝纲、甲壳纲、多毛纲、海葵目等的多种生物。据研究，这些动物不依赖光合作用，而把从地球内部喷出的硫化氢和甲烷等还原性低分子化合物作为初级能源，依靠由以硫酸化细菌、甲烷化细菌等为主的化学合成细菌构成的食物网供应能源。不仅如此，在相模滩及日本列岛附近的日本海沟及南海海沟等处，还发现了“冷水涌出带生物群落”。它们同样是通过化学合成而诞生的生物群落。到目前为止，在日本列岛周围海底，已经发现了18处冷水涌出带生物群落和13处热水喷出孔生物群落。自从发现了存在于海底的热水喷出孔生物群落之后，各国科学家竞相在太平洋、印度洋和大西洋等海域寻找深海生物。结果发现，这种热水喷出孔生物大多生存在地质构造上是活动着的海岭的两侧。而且，它们之间还有某种共同之处。在考虑到海底扩大的不连贯性和海底扩大的历史过程等因素的基础上，科学家对热水喷出孔生物群落的生物地理学特征进行了比较，结果提出如下假说：“生活在大西洋的热水喷出孔生物群落里的生物是从东太平洋派生出来的，而最有可能的传播路线可能就是东南印度洋海岭和西南印度洋海岭。”1996年，日本海洋科学技术中心使用无人探测器“海沟”号又在世界最深的海域———马里亚纳海沟查林杰海渊深度约万米处采到了海底泥沙的标本，从中分离出来大约3000株微生物，并发现了新的微生物种类，如在1000个大气压下能够生存的超喜压性细菌、超好热性细菌、可制造有用酶的蛋白质分解酶及新的糖质分解酶的微生物等。2000年8月，日本海洋科学技术中心使用深海考察船“海岭”号又在印度洋的中央海岭、东南海岭和西南海岭的交接处（南纬25°19′10〃、东经70°2′24〃，水深2420米）发现了热水喷出孔生物群落，共有20多种生物，其中许多都是第一次发现。这表明，即使在深海海底那样的极限环境里，也存在着多样性的生物世界。科学家们设想：地球诞生初期的微生物有可能不受外界干扰而照原样生存下来；既然海底地壳下这样严酷的环境中还有生物生存，那么，在火星等星球上也会有生命存在；如果热水喷出孔生物是适应地球诞生初期高温环境的生物的话，那么，这就有可能使我们解开地球生命起源的奥秘。进一步探索地球生命的起源海底堆积着各种各样的物质层，保存着有关地球的各种历史资料，由此也可以了解地球气候的变化过程。根据迄今为止的研究，80万年来，地球上曾经有过多次超过现在的高温（40℃）和寒冷（－40℃）的时代。而从1万年前开始到现在，地球在气温上处于“异常的稳定期”。更有意义的是，上述谈到的“地下生物圈”，正是探索生命起源的绝好场所。把它与地球外行星上的生命现象进行比较，将加深人类对生命、对自身的了解。日本海洋科学技术中心为此进行超临界水中的氨基酸聚合观察实验、微生物在超临界水中的溶解实验、压力生理学实验等。科学家们发现，色氨酸能够使酵母菌在高压环境（250个大气压～300个大气压）下安然无恙地生存、发育，高等生物细胞（HeLa细胞）在400个大气压下会大大改变其骨骼形态等。为了进一步探索地球生命的起源，日本将从2003年起，与美国联合实施“统一国际深海地球勘探计划（IODP）”。为此，日本建造了“地球”号地球深部勘探船，并于今年1月在三井造船公司冈山公司厂举行了“进水式”。这条船长210米，宽38米，高116米，深米，吃水米，排水量约6万吨，船员150名，能够从海底向下钻探达到5公里～7公里（这是地壳到地幔的最短距离）处的地幔。为了实施这一国际性研究活动，日本海洋科学技术中心设立了“深海生物风险中心”，开发了“深海微生物实验系统”，其中包括地壳岩芯标本的防止微生物污染技术、地壳岩芯及岩石标本的微生物解析法、微生物分离法和培养法等技术。人们对这个计划寄予了极大期望，期待着能够在揭开生命起源之谜等方面获得进展。

热水器国外研究现状分析论文

楼主知否可以把论文发我学习下

电热水器行业市场调查分析报告表明，我国目前共有667家生产电热水器的企业，从省份的分布来看主要集中在广东、浙江和江苏。超过三分之一的厂家在广东，达到了。

虽然电热水器行业在经历了一波狂飙突进的发展热潮之后，也开始陷入产能过剩的境地，根据统计数据显示，2015年，电热水器产能达到4058万台，产量为2935万台，内销量为2241万台。即在过去的一年中，电热水器行业的库存量就有接近700万台。根据相关数据显示，2016年上半年，电热水器市场整体销量增长幅度仅为。

此外，外资品牌中享有较高知名度的燃气具品牌，在2016年也呈现同样的情况。据江西电热水器厂家介绍，一方面是由于上半年整个房地产市场的回暖，根据国家统计局数据显示，1-6月份我国商品房销售面积同比增长，其中住宅销售面积增长。另一方面，热水器消费市场处于升级换代时期，消费者更青睐品质好、更高端的品牌和产品。据悉，消费者对于沐浴舒适度和安全性的需求，决定了只有那些真正解决消费者需求的产品才能持续畅销。正因为沐浴的舒适度和节能方面的优势，燃气热水器才能逐渐赶超电热水器。

在几乎所有的家电产品都在朝节能、环保、智能、个性化等方向去发展的趋势下。燃气热水器在节能、环保等方面的优势会得到进一步显现，更容易受到追求高品质生活的年轻一代消费者的青睐。尽管燃气热水器的市场增速要普遍高于电热水器，但是就整个热水器市场而言，电热水器所占的市场份额依然是要高于燃气热水器。眼下电热水器与燃气热水器的份额占比大概为55%对45%。出现燃气热水器和电热水器之间的此消彼长局面只是体现在局部，并非全局。

发展趋势：电热水器经过十余年的发展，热水器的技术不断进步，行业先后有防电墙、防电闸、3D速热、变频增容等革新性产品出现，电热水器在安全、节能、加热速度、出水量等方面不断改进，市场销售历年持续增长。随着近几年生活水平的提高，人们对用水量的需求越来越大，所以电热水器的畅销容积已经从2000年左右的40升提升到如今的60升左右，湖北、湖南、贵州等长江两岸，一直是80升大容积热水器畅销的省份。

根据《中国家用热水器产业技术路线图》(2012版)显示，未来中国电热水器的研发需求包括安全可靠、节能、低碳环保、舒适健康、产品结构升级、建筑一体化以及智能化七个方面。

如今，传统电热水器挂墙安装受空心墙等原因影响，易掉落，不安全！“大水桶”裸露不美观，占空间。部分厂家开始考虑建筑一体化或者家居一体化产品，市面上一种集成式热水器便是此类。集成式热水器，是将热水器和浴室柜集成设计，设计理念上与传统热水器有很大不同，是一种全新的尝试。

Yokoyama（2007）采用数值模拟的方法分析研究了外界环境温度对家用风冷式热泵热水器性能的影响。Cavallini（2005）对基本的两级压缩机中间冷却跨临界CO2系统（无回热器）进行了试验测试，并根据实验数据建立了热力学模型，分析优化了两级压缩机中间冷却跨临界CO2系统。通过在回气管路上增加回热器和在气体冷却器后增加后冷却器，可提高COP25%。Agrawal N（2007）同样对两级压缩机中间冷却跨临界CO2系统进行了优化设计，提出了三种优化方式并得出相应循环的最优高压压力和压缩机级间压力的计算公式。Skaugen等人对CO2制冷系统进行了计算机模拟，此模型可以对系统进行稳态模拟，也可以对系统进行优化设计。既可以用于制冷计算，也可以用于制热计算，而且空气和水都可以用做热源和热汇，这样包括了热水加热、空调、制冷和热泵系统。Wang和Hihara对CO2和R22热泵热水器的性能进行了研究，对每个部件和整个系统建立了模型。结果显示，CO2热泵热水器的COP值低于R22装置；但是当系统中加入回热器后，CO2的COP与R22 相当，只不过CO2压缩机的排气温度增加很快，并且最佳高压压力时所对应的制热量明显降低。Sarkar（2006）建立了跨临界CO2热泵系统同时制冷和制热时的稳态模型，得出了最优的COP和高压侧压力的关系式。Skaugen和Svensson对CO2跨临界热泵装置进行了动态模拟。他们首先开发了一个稳态模型，以便为动态模拟提供相关的初始数据，以及为CO2热泵装置的设计和操作进行优化。结果表明，两者在定性方面符合得很好。Pfafferott和Schmitz开发了CO2制冷系统用Modelica程序库模型，并对其进行了稳态和动态模拟，数据进行了比较结果显示符合得很好。国内主要有上海交通大学的丁国良等人进行了CO2汽车空调的仿真研究。Ma?Y?T对膨胀机在跨临界两级压缩CO2制冷系统中的优化配置进行了研究。Yang JL对三种不同循环形式的带膨胀机跨临界两级压缩CO2制冷系统进行了热力学分析比较，得出了膨胀机在两级压缩CO2制冷系统中最优的配置形式。CO2膨胀机构研究现状1) 活塞式膨胀机1994年，德国Dresden大学Heyl P教授和Quack博士开始研制开发跨临界CO2循环膨胀机。Heyl?P教授和Quack H博士（1999）开发出的第一代自由活塞膨胀压缩机，采用双作用对称式结构，具有两个膨胀缸和两个压缩缸，在CO2制冷实验台上的测试结果表明，与采用节流阀时的系统COP相比可提高30%。Nickl（2002）在发表的论文中介绍了第二代自由活塞式膨胀压缩机。通过增加一个双臂摇杆，使膨胀机活塞和压缩机活塞的运动速度不同，从而解决了第一代中膨胀机活塞和压缩机活塞必须同步运转的问题，减小了效率损失，其系统性能比第一代提高10%。Nickl等（2003）开发的第三代自由活塞式膨胀压缩机重新采用了第一代的全压膨胀原理，但是通过三级膨胀的办法，提高膨胀功的回收，减小效率损失。Quack等（2004）对第三代膨胀压缩机样机成功进行了原理性实验。实验验证了膨胀机的控制机构完全可行，同时验证了CO2自身携带的润滑油就可满足机器的润滑需要，无需额外的润滑系统。Nickl（2005）给出了对样机进行进一步实验得出的P-V图，并估算出膨胀机等熵效率达到65%—70%，压缩机等熵效率超过90%。Li等（2000）对CO2循环系统中不同的膨胀设备进行了热力分析，提出采用涡管和活塞式膨胀机来减小节流损失。BaekS（2002）将一商用的四冲程两缸发动机改造成活塞式膨胀机，吸、排气口的开闭采用快速电磁阀控制，实验测得膨胀机的等熵效率为10%左右， CO2制冷系统COP可提高7%—10%。BaekS（2005）对研制的活塞式膨胀机建立了详细的数学模型，并通过模型对样机进行了分析。2) 涡旋式膨胀机Preissner（2001）和HuffJ（2003）将两台半封闭式R134a涡旋压缩机改造成CO2膨胀机。样机Ⅰ的动盘盘高减小为，样机Ⅱ的动盘高度则保持不变，仍为14mm。但是因为内部泄漏比较大，样机Ⅰ的最大等熵效率和容积效率仅为28%和40%。对于样机Ⅱ，由于膨胀机的工作容积大，减弱了内部泄漏的影响，其性能高于样机Ⅰ，最大等熵效率和容积效率分别为42%和68%。Westphalen D（2004）也在理论上对CO2涡旋膨胀机进行了研究，提出了CO2涡旋膨胀机的设计方案和功回收的方式，预测其泄漏损失约为20%，摩擦损失约为15%，总效率可达到72%左右。3) 滚动转子式膨胀机天津大学的魏东，查世彤，李敏霞，管海清等人先后对CO2滚动转子式膨胀机进行了开发和研究。魏东开发了第一代型滚动活塞膨胀机。初步实验表明，膨胀机样机可以正常运转。查世彤在第一代的基础上开发了第二代型滚动活塞膨胀机，通过增加滚针轴承减小膨胀机内部的摩擦，为防止外泄漏，将发电机和膨胀机合并为一体。李敏霞在型膨胀机上进一步的改进成新型滑板滚动活塞膨胀机，型号，将线密封改为面密封，理论计算泄漏可减小50%。此外，李敏霞又设计开发了摆动转子式膨胀机，将滚动活塞与滑板做成一体，以减小膨胀机内部泄漏环节。样机的测试结果表明，型和型膨胀机效率均高于型膨胀机分别为33%—44%和35%—47%。管海清则在前人研究的基础上，设计开发了摆动转子式膨胀压缩机，测试出了样机中膨胀机和压缩机的效率分别为30%—50%和60%—80%。4) 其他膨胀机伦敦City大学的Stosic（2002）在理论上对CO2双螺杆膨胀压缩机进行了研究，膨胀机和压缩机的转子通过共轴方式连接，并置于两个独立的腔中，从而避免工质的内部泄漏。通过该配置方式，膨胀压缩机的轴向负荷可以完全抵消，径向负荷较小20%。Fukuta（2003）对滑片式膨胀机进行了研究，建立的数学模型模拟结果显示，泄漏是影响滑片式膨胀机性能的主要因素，传热的影响相对较小，模型预测滑片式膨胀机总效率在20%—40%，并随着转速的增加而增大。由滑片式油泵改造成的CO2滑片式膨胀机样机，在膨胀机进口压力，温度40℃，出口压力的工况下，总效率可达到43%。Fukuta（2006）研制了滑片式膨胀压缩机样机，其中压缩机部分作为CO2循环的二级压缩机。实验结果显示，压缩机部分的性能主要受压缩机前后压差和转速的影响。英国MIEE?Driver公司对普通的滑片式膨胀压缩机进行了改进，并申请了专利。5) 其它膨胀设备Li DQ建立了喷射器等压混合模型，并在2006年进一步建立了两相流动喷射器和相应的CO2循环系统的模型。计算结果发现，主喷嘴膨胀过程的等熵效率为95%，但副喷嘴的等熵效率很低只有26%。Tdell（2006）对CO2冲击式膨胀机进行了研究，目前这种膨胀机的效率非常低，喷管的等熵效率只有60%左后，能够回收的功仅占等熵膨胀功的20%—30%左右。CO2压缩机的研究现状1) 活塞式压缩机1998年，Süβ和Kurse对Bock公司生产的开启式CO2活塞压缩机和Danfoss A/S公司的斜盘式CO2压缩机进行了研究。Dorin公司在1998年IKK博览会上展示了开发的半封闭CO2活塞式压缩机，包括双缸单级和两级压缩机两种形式。瑞士苏黎世大学对应用在家用热水器上的半封闭小型无油活塞式CO2压缩机进行了研究开发。Nesk等人对半封闭式两级CO2活塞式压缩进行了研究，测试结果显示转速1450 r/min下，效率和等熵效率最大分别达到和，且在低温工况下，其性能要优于单级压缩。日本DENSO公司和静冈大学合作开发了活塞式CO2压缩机，对样机进行了测试并与理论计算结果进行了比较。研究发现活塞环的密封效果很好，但是存在通过气阀的反泄漏，这对相对较小的工作容积的压缩机效率影响很大。国内上海交通大学的陈江平和上海易初通用合作开发了车用斜盘式CO2压缩机并进行了一系列的研究。2) 滚动活塞式和摆动活塞式压缩机日本三洋公司开发出了全封闭CO2双级滚动活塞式压缩机。这种气路设计，使得机壳内压力为一级排气压力，约为5-6MPa，减小了压缩机工作腔与机壳腔体之间的泄漏，有利于提高压缩机的效率，据报道其在50—80Hz的工作频率下，最高绝热效率可达到以上。日本大金公司设计开发了摆动转子式CO2压缩机。日本大金公司研究认为，由于CO2摆动转子压缩机的偏心距较小，虽然其工作压差很大，但设计强度要求与R410A压缩机相当。Hubacher和Groll对一台全封闭两级压缩CO2转子式压缩机进行了实验测试，结果显示压比在—5范围内，容积效率为—。Dreiman和Bunch开发了全封闭式CO2转子压缩机。Yokoyama等人对用于热泵系统的两级压缩级间补气滚动转子式CO2压缩机进行了开发并进行了实验研究，在高压比和低转速情况下，两级压缩型式的CO2压缩机在效率和供热能力方面均优于单级。在国内，庆安制冷从2004年开始对滚动转子式CO2压缩机做了详细研究。主要工作集中在压缩机耐高压整体结构设计、轴承系统可靠性设计、供油系统设计、零件静态和动态强度设计、关键部件耐磨设计、压缩机运行带油量研究和分析、润滑油评估、零部件材料选取、电机设计、集中绕组直流电机拖动控制方案研究、控制器设计和制造工艺技术研究。在2008年开发出样机，样机容积效率达到，并通过了可靠性评价实验。3) 涡旋压缩机日本DENSO公司研制了CO2涡旋压缩机用于CO2热泵热水器中。日本松下公司在410A涡旋压缩机的基础上，对涡圈、壳体等部件进行了重新设计，开发了CO2涡旋压缩机样机。对样机的实验结果表明，压缩机容积效率和绝热效率随转速增大而增加，在—工作频率范围内，容积效率在—之间，等熵效率为—。日本三菱重工也开发了用于CO2热泵热水器的涡旋压缩机，压缩机的绝热效率可达到。Yano和Nakao等人还开发了大容量的CO2涡旋压缩机。4) 滑片压缩机美国马里兰大学和日本静冈大学合作对CO2滑片压缩机进行了理论研究，包括可行性、压缩腔内的温度和压力等关键参数分析、容积效率和指示效率的估算、滑片的受力情况等。研究发现，泄漏损失是影响压缩机效率的主要因素。另还对两级压缩滑片式CO2压缩机和滑片式膨胀压缩机进行了分析。5) 螺杆压缩机日本Maycom公司开发了CO2单级螺杆压缩机，设计的机组同时进行制冷和制热，压缩机排出的CO2首先用来加热热水，节流后用于制冷。英国City大学开发了用于CO2螺杆式膨胀压缩机。CO2换热器的研究现状1998年挪威NTNU的Pattersen开发了CO2系统紧凑换热器，利用多个平板组成传热管，平板被挤压成微通道。Schonfeld和Kraus对超临界流体换热进行理论计算和实验研究，发现计算结果高于实验值，说明超临界不能用常规对流换热方法精确计算。Dang和Hiara也进行了上述工作，比较了多个关联式，并在Pilta方程的基础上建立了新的关联式，计算结果与试验结果误差为20%。东京大学的Hihara和Tanaka对高压下CO2流体沸腾做了大量的试验，由于在蒸发器内，流体涉及两相流换热，流体的流型对换热影响很大。挪威NTNU的Pattersen对CO2流体在微通道内低压沸腾流动流型进行试验研究，给出了流型图，同时对CO2蒸发流动压力降进行了测试。Grol和Kim都对CO2流体干度对水平管换热系数的影响进行了理论与试验研究，当CO2流体完全变为蒸汽，则换热器系数迅速下降，换热效果恶劣。Choi对CO2流体在垂直管道的蒸发换热情况进行了实验研究，发现低流体干度区，随干度的增大，换热系数增大，当干度超过某一值时，换热系数迅速下降。Kim等人对CO2多层微通道蒸发器进行理论和试验研究，所建理论模型与试验吻合较好。Kulkarmi等人对消除CO2微通道换热器各通道的干度不均有性方面进行了研究。

深度分析算法研究现状论文

研究现状是开题报告的关键部分，对开题报告的层次和水平起决定性作用，也是英语论文“文献综述”的基础。

撰写研究现状之前，需要查阅与论文选题有关的国内外文献，以便了解国内外在该选题上的研究现状，比如：目前已经有了哪些方面的研究；这些研究是如何实施的；它们的研究方向和深度；取得了什么成果；还有哪些问题有待解决等等。

对选题相关文献的认真查阅不但可以让我们避免进行无效重复的研究工作，而且可以开阔我们的视野、拓展我们的研究视角。通过较全面的国内外文献资料的分析就可以发现以往研究的不足或漏洞，甚至可以启迪新的研究思维和角度，为我们提供新的研究目的和切入点。

写论文研究现状注意事项

研究现状内容长度一般是在1000字左右。并要附上有权威性和时效性的参考文献目录。在写研究现状时，不能单纯列举，应避免繁琐和不得要领。

另外也应避免空洞和泛泛而谈。要先从大处着手，然后逐步归拢，最后集中到本选题的研究问题上。要对所搜集到的研究文献进行的归纳和整合，客观地阐述研究背景，然后对巳有研究的不足进行主观评论。

必须指出国内外文献就相关论题已经提出的观点、解决方法和阶段性成果，阐述这些研究的广度、深度和不足，从而提出有待进一步研究的问题，确定本选题研究的平台，并指出本选题的研究预期将有哪些突破。

研究课题申报中“目前的研究状况”是指研究课题目前国内外有些什么研究成果，以及对这些成果的观点综述。写国内外研究现状应注意：

1、文中反映最新研究成果。预期成果一般是论文或调查（实验）报告等形式。成果表达方式是通过文字、图片、实物和多媒体等形式来表现。

2、如果没有与毕业论文选题直接相关的文献，选择一些与毕业论文选题比较靠近的内容来写。另外，还应提出该课题目前已做了哪些工作，还存在哪些困难和问题，在哪些方面需要得到学校和老师帮助等。

写研究状况方法

1、 研究背景研究背景即提出问题，阐述研究该课题的原因。研究背景包括理论背景和现实需要。还要综述国内外关于同类课题研究的现状。

2、目的意义目的意义是指通过该课题研究将解决什么问题（或得到什么结论），而这一问题的解决（或结论的得出）有什么意义。有时将研究背景和目的意义合二为一。

3、成员分工成员分工应是指课题组成员在研究过程中所担负的具体职责，要人人有事干、个个担责任。组长负责协调、组织。

4、实施计划实施计划是课题方案的核心部分，它主要包括研究内容、研究方法和时间安排等。研究内容是指可操作的东西，一般包括：研究方向；子课题（数目和标题）；与研究方案有关的内容，即要通过什么、达到什么等等；研究方法要写明是文献研究还是实验、调查研究。

5、可行性论证可行性论证是指课题研究所需的条件，即研究所需的信息资料、实验器材、研究经费、学生的知识水平和技能及教师的指导能力。

毕业论文指之 “国内外研究现状”的撰写

一、 写国内外研究现状的意义

通过写国内外研究现状，考察学生对自己课题目前研究范围和深度的理解与把握，间接考察学生是否阅读了一定的参考文献。

这不仅是毕业论文 撰写不可缺少的组成部分，而而且是为了让学生了解相关领域理论研究前沿，从而开拓思路，在他人成果的基础上展开更加深入的研究，避免不必要的重复劳动或避免研究重复。

二、 国内外研究现状写法

在撰写之前，要先把从网络上和图书馆收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理，找出课题的研究开始、发展和现在研究的主要方向，并从中选择最具有代表性的作者。

1. 在写毕业论文时，简写课题的研究开始、发展和现在研究的主要方向， 最重要的是对一些现行的研究主要观点进行概要阐述，并指明具有代表 性的作者和其发表观点的年份。

2. 再者简单撰写国内外研究现状评述研究的不足之处，可分技术不足和研究不足。

即还有哪方面没有涉及，是否有研究空白；或者研究不深入； 还有哪些理论或技术问题没有解决；或者在研究方法上还有什么缺陷等等。

3. 最后简略介绍发展趋势。

三、 写国内外研究现状应注意的问题

1.注意写的是把研究现状，而不是写课题物本身现状，重要体现研究。

例如，写算法的可视化研究现状，应该写有哪些专著或论文、哪位作者、有什么观点等；而不是大量算法的可视化研究何时产生、有哪些交易品种、如何演变，此只需一笔带过，也是对研究的一种把握。

2.要写最新研究成果和历史意义重大的研究成功，主要写最新成果。

3．不要写得太少或写的太多。

如果写的少，说明你查阅的材料少；如果太多则说明你没有归纳，只是机械的罗列。

一般2-3 页A4 纸即可。

4.如果没有与毕业论文选题直接相关的文献，就选择一些与毕业论文选题比较靠近的内容来写。

多从网络上找资料，学习和练习。

一、文献综述是什么？1、定义文献综述主要是撰写人在确定论文选题后，结合前人的观点、研究，进一步进行研究、分析，从而提出自己对选题的见解和研究思路。它非常重要，是开题报告的重点。2、内容和要求文献综述在内容上，主要包括了这些内容：现在存在的一些观点；国内外的研究背景和现状；前人研究的基本概括、还待研究的内容、以及发展方向。文献综述在字数上，有着一定的要求，字数一般要在1000字左右。二、如何写文献综述？1、文献综述一般有这3种结构：第一种结构：研究背景及意义--现状--评述--参考文献；第二种结构：研究现状--主流观点--存在的争议点与矛盾--参考文献；第三种结构：背景及演变--主流观点--研究方法--目前研究中存在的矛盾与不足--参考文献。2、找文献综述，要满足这2个条件的：一新的，二有代表性的。文献综述不需要太多，一般10篇左右就够了。但是呢，每一篇文献综述都要花时间好好研读一篇。3、在写文献综述的研究背景及意义时，字数不需要太多，一般200-300字左右就够了。写的时候，重点一点要突出，要涵盖这些内容：国内外背景、为什么选择这个课题、有什么意义等等。4、写文献综述的评述时，字数要把握在200-300字之间。评述中不仅要指出亮点和缺点，还要进一步叙述接下来研究的思路。5、写文献综述的参考文献时，则要注意格式的问题了。不少朋友在写参考文献时，格式都出错了。所以格式问题要特别注意。6、写文献综述时，切忌莫无中生有，任凭自己的想象力进行杜撰，这是一种很不负责的行为。另外，写文献综述要客观、公平、公正，千万别为了放大自己论文的亮点，故意抹黑、放大前人研究中的不足之处，要知道这种行为是很可耻的！

深海腐蚀研究现状论文

能够让人类深入了解海洋的奥秘，地球的奥秘。使人类对地球的认知视野，在空间和时间上不断的拓展。就海洋面临的问题非常的大，深海环境的特点是高压黑暗，低温缺氧，海水腐蚀性和破坏性都非常的大。

研究深海是在研究生命的起源，但是人类研究生还是面临的最大的问题就是如何克服深海的压力以及黑暗，无光的环境，也始终可以通过仪器探测扫描，但是毕竟看不清楚，扫描出来的东西某些细节没有办法保证它一点都不漏，更何况深海那样一个环境之中，人是下不去的，只能靠科考仪器。

海洋是生命的起源，生命的摇篮，所以深海它最重要的也是有无数个生命起源的过程，人类是怎么来的？从进化论上来说是海洋的远古生物出现有了两栖生物，有了大陆上的生物，然后最后有了哺乳动物。人类经过很长时间的进化才出现，所以生命的起源是在海洋，海洋深处，至今仍然保留着一些很久很久之前的生物，比如说4亿年前的一些古老生物那些生物，轻易是不会出现在浅海之中的，始终都在深海活动。

研究生命的意义对人类来说短期内那就是长寿的基因到底在哪儿？因为海洋之中有些古老生物，它活个几百年很正常。比如说一些特殊的鲸鱼，他们正常的生命就是300年，人类现在能活过100岁的算长寿了，对于那些鲸鱼来说，他们在完全野生的环境之中活个300岁左右很正常，原因在哪呢？人把这个因素探究明白了，是不是可以把它用在人类基因上面呢？那人类是不是也可以通过基因改变的方式，毕竟从古至今人，除了一个是提高生活质量之外，另外就是延长寿命。

虽然从现在人类的科学认知上来说长生不老是不可能的，但我们现实的说延长寿命并不是不可能的，这很现实的问题，原来人们平均寿命40多岁，现在人们平均寿命70多岁，这有现代医疗的作用在里面啊。但是人类寿命想进一步延长就不单纯是现代医疗技术进步的原因了，那需要更多的突破性的发现，才有可能达到人们的目的。探究海洋，从那些远古的海洋生物身上寻找灵感，这是其中重要的一部分。

桥梁工程中的腐蚀问题探讨论文

摘要 ：本文从桥梁工程中的腐蚀类型分析机制入手，对桥梁工程中的腐蚀机理以及原因分析进行了简要分析，并着重阐释了桥梁工程中腐蚀问题的整治措施，旨在为相关工程质量管理部门提供有价值的参考建议。

关键词 ：桥梁工程；腐蚀；问题；原因；对策

0引言

随着经济的发展以及社会的进步，我国桥梁工程项目也呈现出高速发展的态势，但是，在实际工程项目运行过程中还存在很严重的腐蚀问题亟待解决，需要相关研究人员针对具体问题建立具体管控措施，建立更加完善的管控机制。同时，在对桥梁工程项目进行监督和管控的过程中，相关技术要针对腐蚀问题给予有效关注，建构更加完整的工程项目监管机制，从而提升工程管理效果。

1桥梁工程中的腐蚀类型分析

在对工程项目进行研究的过程中，首先要对桥梁腐蚀类型进行分析，由于腐蚀过程主要指的是材料在环境介质内发生物理或者是化学变化的情况，不仅会对整体技术体系产生影响，也会导致整体工程项目的性能受到损害。在实际腐蚀问题中，比较关键的问题主要包括桥梁化学腐蚀、桥梁物理腐蚀以及桥梁电化学腐蚀三类。在工程项目中，桥梁腐蚀问题主要是钢材腐蚀以及混凝土腐蚀，都会对整体工程项目产生较为严重的影响，甚至会导致整体工程的安全运行受到严重威胁[1]。

2桥梁工程中的腐蚀机理和原因分析

（1）桥梁工程中的腐蚀机理桥梁发生腐蚀问题，影响比较大的就是化学腐蚀和电化学腐蚀。在化学腐蚀中，桥梁会发生氧化反应和还原反应，基本原理就是离子交换。在电化学腐蚀过程中，氧化反应和还原反应相对独立，并且在阳极和阴极的作用下产生一定的变化，导致整体桥梁结构出现裂缝；（2）桥梁工程中的原因分析在对裂缝原因进行分析后，主要针对材料选择、施工结构以及养护机制进行综合分析和管控，确保实际问题能得到有效解决，实现整体运行和管控机制的完整度。第一，钢结构出现严重的腐蚀问题。主要是在桥梁工程中的钢结构，会出现严重的问题，究其原因，主要是由于空气中的大气和水共同作用，加之不同自然因素的影响，就会导致整体结构出现裂缝问题。特别要注意的是，在一些污染情况较为严重的地区，环境中含有大量的二氧化碳和二氧化硫，也会导致桥梁出现严重的腐蚀裂缝问题。在众多影响因素中，大气水分含量、降水量、尘埃以及光照都会影响到桥梁的实际质量，甚至会导致整体系统的结构和情况受到非常严重的影响。第二，钢筋混凝土本身组成成分中有水泥，其水化会产生CaO，当该物质和钢筋接触后，就会在钢筋外部产生FeO的化学膜结构，起到保护作用，但是这种保护作用会在接触到外界酸性物质后被破坏，实际的保护作用也会减弱；第二，混凝土出现严重的腐蚀问题，由于混凝土本身是一种较为复杂的复合产物，其实际组成中，硅酸二钙以及硅酸三钙是关键要素，其发生腐蚀反应主要是由于碳化分解以及氯离子出现了严重的腐蚀，都是导致问题出现的原因。特别要注意的是，在混凝土碳化过程中，正是基于本身的碱性环境，若是出现酸性物质，就会和原物质发生反应，致使平衡被破坏。在裂缝原因分析过程中，也要对酸化腐蚀进行集中处理，主要指的是废气废水、酸雨以及酸性物质，由于其都会和混凝土材料发生反应，也就导致反应后生成难溶物质，破坏混凝土结构后，产生了严重的裂缝问题。

3桥梁工程中腐蚀问题的整治措施

针对具体问题，相关研究人员要建立健全完整的管控和处理机制，确保桥梁腐蚀问题能得到有效的解决，特别是针对不良气候条件，要确保钢结构桥梁的腐蚀问题能得到优化管控。第一，要有效控制和治理环境污染问题。要从组织形式以及管理人员的基本素质出发，提升整体管控机制的有效性，并且确保管理行为和科研管控成果能建立有效的`平衡[2]；第二，管理人员要针对实际问题进行优化处理，有效隔离污染问题的侵扰，在工程项目建立过程中集中选用耐腐蚀材料；第三，要集中选用较为先进的制造技术，提高桥梁项目的整体运行技术，促进管控结构和管理效果的优化发展；第四，在对桥梁裂缝问题进行分析和处理后，相关管理部门要结合实际情况，运用有效的技术框架建立一种动态化的管控机制和项目优化措施，从根本上落实最经济也是最有效的实践方案，从而提高整体裂缝处理问题的有效性。

4结束语

总而言之，针对桥梁工程，相关施工单位要建立最优化项目处理机制，强化裂缝问题的处理水平，确保技术层面和人为管理层面的同步优化，一定程度上提升工程项目的实际质量。只有强化问题处理措施和处理效果，确保整体项目管控框架的完整度，才能为我国桥梁工程项目的可持续发展奠定坚实基础。

参考文献

[1]彭建新,邵旭东.CO2排放、气候变化及其对混凝土结构开始腐蚀时间和时变可靠度评估的影响[J].公路交通科技,2014,26(10):76-81,86.

[2]石建光,余志勇,林挺宁等.沿海混凝土桥梁工程的腐蚀环境评价以及耐久性设计要求[J].混凝土,2013,15(12):67-71.

1引言 目前， 我国在海洋油气田开发、港口建设、跨海大桥、海底隧道、船舶工程和深海勘探等领域已建和在建大量的各种钢结构及钢筋混凝土结构设施， 一旦发生灾害性腐蚀， 将会导致严重破坏和巨大经济损失。而近海设施在海水中，除遭到海水的电化学腐蚀外，还遭到海洋生物、微生物的行损。如果我们的研究和防护工作做得好，其中2 5%-- 4 0 %的腐蚀损失是完全可以避免的。发展海洋腐蚀防护技术， 特别是钢铁设施关键部位的防腐蚀技术，对于降低重大灾害性事故发生， 延长近海设施的使用寿命具有重大意义。2海洋浪花飞溅区腐蚀及防护方法 海洋环境可以分为海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区和海底泥土区五个腐蚀区带。我国从上世纪 7 O年代起开展了钢铁设施在海洋环境不同腐蚀区带的腐蚀规律研究，并发明了电连接模拟海洋腐蚀试验装置与方法， 建立了海洋环境腐蚀模拟装置。国内外长期的海洋腐蚀研究结果表明， 钢结构设施在海洋环境不同腐蚀区带其腐蚀速度有明显差别，其中，浪花飞溅区是钢结构设施腐蚀最为严重的区域。主要的原因是，在浪花飞溅区，钢表面受到海水的周期性润湿， 处于干湿交替状态，氧供应充分；加之阳光、风吹和海水环境等协同作用导致发生最严重的腐蚀。一般情况下，钢在海洋大气中的平均腐蚀速率约为／ a ；而浪花飞溅区为 mm／ a 。同一种钢， 在浪花飞溅区 的腐蚀速度可比海水全浸区中高出 3 ～1 o倍。有关实验和调查结果表明，长期在外海暴露的长尺试件， 浪花飞溅区的腐蚀速率最高可达 I mm／ a以上， 而在低潮位以下一0 ． 3 m全浸区的腐蚀速度仅为 0 ． 1 ～O ． 3 mm／ a 。由此可见， 钢结构设施在浪花飞溅区部位的腐蚀十分严重。一旦在这个区域发生严重的局部腐蚀破坏， 会使整座钢结构设施大大降低承载力， 缩短使用寿命， 影响安全生产， 甚至导致设施提前报废。当前，国内对于海洋钢铁设施大气区通常采用涂料保护，海水全浸区主要采用电化学保护，并且取得了较好的保护效果。而在浪花飞溅区，通常使用的涂料，在海水冲击下容易发生鼓泡和剥落，局部腐蚀十分严重。。因此，发展长期有效的浪花飞溅区防腐蚀技术对保护海洋钢结构设施的安全运行具有极其重要的经济价值和社会意义。 针对目前浪花飞溅区腐蚀严重这一现状，中科院海洋研究所与有关科研单位合作，联合研究开发了浪花飞溅区的新型包覆防蚀(PTC)技术。PTC技术采用了优良的缓蚀剂成分并采用了能隔绝氧气的密封技术。PTC新型包覆防蚀系统由四层紧密相连的保护层组成，即防蚀膏、防蚀带、聚乙烯泡沫和玻璃钢或者增强玻璃钢防蚀保护罩。防蚀膏和防蚀带作为防腐蚀保护材料涂抹、缠绕在钢铁设施表面上；聚乙烯泡沫和玻璃钢或者增强玻璃钢防蚀保护罩作为外防护层包覆在钢铁设施外表面。PTC技术中防蚀膏和防蚀带添加有抗腐蚀材料，具有优良的保护性、粘附性、与水和空气隔绝性，并且长期不会变质，可强力地粘附在钢铁设施表面达到长效的防腐蚀效果。另外，用一个坚硬的固体玻璃钢保护罩保护防蚀带，可达到更好的保护效果。实践证明，PTC是浪花飞溅区最具发展前景的钢铁设施保护技术。具有如下特点：防腐蚀效果优异，有效防护效果达30年以上；施工方便，表面处理简单，可带水作业；可适用于任何形状结构物；具有良好密闭性和抗冲击性能，质量轻，对结构物几乎无附加载荷；绿色环保，无毒无污染。3 港口码头的阴极保护 目前，港口码头的防蚀普遍采用复盖层与阴极保护联台的方法，也可将两者分开．复盖层保护钢桩平均低潮位线以上部位，而阴极保护用于保护水下部位。就阴极保护而言，以前采用外加电流系统为多，从2O世纪80年代以来采用铝台金牺牲阳极保护的港口码头数量日益增多。究竞选用何种阴极保护方法，主要受以下几方面因素制约：(1)保护系统的可靠性；(2)相邻结构的影响；(．3)保护电流需要量；(4)被保护结构的复杂性；(5)结构设计使用寿命；(5)被保护结构所处的环境条件等。 从保护系统的可靠性、对相邻结构的影响、被保护结构的复杂性等因素来看，应首选牺牲阳极系统；从保护电流需要量来看，需要较大保护电流的大型码头应采用外加电流系统，而只需较小保护电流的小型和中型码头宜采用牺牲阳极系统 阴极保护系统在被保护结构设计使用寿命期间应能正常工作，因此对于要求工作30a以上的钢结构码头来说，最好采用外加电流系统或混合系统 另外，在淡水或海淡水交替条件下码头保护主要采用外加电流系统。 近年来，对大型港口码头愈来愈多地采用牺牲阳极和外加电流的共同作用来实施保护 先主要利用外加电流系统提供的初始大电流使码头迅速极化到保护电位范围，然后停止或减小外加电流，主要利用铝台金牺牲阳极向码头提供较小的维持电流，充分发挥牺牲阳极安全、可靠、无需管理的优点使其长期运行。这种混合系统既提高了保护效果，又减小了牺牲阳极的用量。目前也有部分港口设施采用双阳极 · (dualnode)或复合阳极“一(Composite anode)对大型结构物进行阴极保护。职阳极实际上是一个阳极组，在一根阳极固定架上固定有镁阳极和铝阳极，在结构极化初期．镁阳极输出高电流，使其迅速极化，待镁阳极消耗掉后，铝阳极输出的电流维持结构的保护电位 复合阳极则是在铝合金或锌合金阳极上铸造包覆一定厚度的镁合金阳极，这样也能起到与双阳极同样的作用 据估算，采用上述起始大电流方法，可减少阳极用量30 %以上。4近海平台的阴极保护 钢结构固定式平台的主要部分有导管架、桩、甲板及上部建筑。阴极保护主要用于保护浸在海水及埋在海泥中的结构件；而暴露在大气中的结构件通常采用涂层(例如富锌底漆加环氧面漆)保护；暴露在飞溅区和潮差区的结构件采用包覆蒙乃尔合金，或是包扎浸脂肪盐的玻璃布。 固定式平台阴极保护的特点 固定式平台通常在远离岸边的海上作业，其所处的海洋自然地理环境条件使阴极保护具有某些特点 平台的保护电流密度不像船舶和港口设施的保护电流密度那样变化不大，而是变化很大，受到多种因素的影响，如：(1)环境条件。包括海水的组成、含氧量、温度、电阻率、钙镁沉积物，流速及水深等(2)现场情况 包括可能出现的大浪、风暴、冰块等。(3)冶金因素 包括焊缝区和导管架、桩腿各结点部位的应力集中区。世界各地区(海域)固定式平台阴极保护所采用的保护电流密度数值上有数倍甚至近十倍的差别。两种阴极保护方法的比较 牺牲阳极系统的可靠性高，不需要维修和保养，平台下水后即能工作。但是牺牲阳极的自重有时会对平台的稳定性带来影响。有人计算了重25000t的平台．其立柱入水深度1 56m，若采用铝台金阳极保护，需要1200t，为平台本身重量的1／20_] 一般说，外加电流系统比较经济，但自从开发了铝合金阳极后，这种差距缩小了。外加电流系统虽然重量较轻，费用也稍便宜，但在最初一年平台尚未发电时不能工作，而且当修理或潜水员工作时系统也要关闭。因此，将牺牲阳极与外加电流联合使用是保护平台的最佳方案，在第一年与~'l-；bll电流系统断开时可采用铝台金阳极保护平台立柱结点，在正常情况下外加电流使平台各部分进入保护电位范围，以致牺牲阳极输出电流大大减少，这样可使铝合金阳极维持30a的寿命。

中国潜水器研究史论文

20世纪七八十年代，美国科学家使用载人潜水器“阿尔文”号在海洋科学领域作出了很多重大发现，也在国际上引发了大深度载人潜水器研制的高潮，法国、前苏联、日本均成功研制了6000m 级的载人潜水器。

1992年，中国科学家向当时的国家科委（现为国家科学技术部）提出尽快发展大深度载人潜水器的建议，2002年这一项目正式得到批复，被列为国家高技术研究发展计划（863计划）重大专项，并将“发展国产化4500m 载人潜水器”作为“十二五”期间中国海洋装备发展的重点工作。“蛟龙”号载人深潜器在2008年初完成总装集成和水池调试。由于中国缺乏海试救援手段，一直到2009年才争取到1000m 级海试的机会。

随后，在2009—2012年间，接连取得1000m 级、3000m 级、5000m 级和7000m 级海试成功。2012年6月成功完成蛟龙号7000m 级下潜，最大下潜深度达到7062m，创造了国际上同类作业型载人深潜器最大下潜深度纪录，标志着中国已经具备在全球以上海域开展深海资源研究和勘查的能力，实现了中国深海技术的重大突破，标志着中国载人深潜技术已跻身世界先进行列。

此时，中国的全海深（11000m）载人潜水器的研发计划尚未启动，为进一步巩固中国载人深潜强国的地位，考虑到已经成长起来的“蛟龙”团队完全有能力承担现有的“4500m级载人潜水器研制”项目，于是，2012年7月，我辞去该所的行政职务，于次年3月来到上海海洋大学组建“深渊科学技术研究中心”，提前启动全海深（11000m）载人潜水器的研制工作。

1554年意大利人塔尔奇利亚发明制造了木质球形潜水器，对后来潜器的研制产生了巨大影响。第一个有实用价值的潜水器是英国哈雷于1717年设计的。过去人们利用潜水器大多是探寻沉船宝物，这些潜水器都是没有动力的，它们须由管子和绳索与水面上的母船保持联系。20世纪50年代以后，出现了各种以科学考察为目的的自航深潜器。1948年瑞士的皮卡德制造出“弗恩斯三号”深潜器并下潜到1370米。虽然载人舱严重进水，但开创了人类深潜的新纪元。1951年，皮卡德和他儿子造出了著名的“的里雅斯特”号深潜器。深潜器长米，宽米，可载三人。1953年9月在地中海成功下潜到3150米。1953年，第一艘无人遥控潜水器问世，1955年“的里雅斯特”号卖给美国，同时皮卡德和他儿子为美国建造新型的深潜器。新的“的里雅斯特”号于1958年建成，首次试潜就达到5600米，第二年达到7315米。1960年，美国利用新研制的深潜器首次潜入世界大洋最深处——马里亚纳海沟，下潜深度10916米。1980年法国“逆戟鲸”号无人深潜器下潜6000米。日本“海沟”号无人潜水探测器（最大潜水深度万米）。1997年3月24日在太平洋关岛附近海区，从4439吨级的“横须”号母船上放入水中，成功地 潜到10911米深的马里亚纳海沟底部，这是无人探测器的潜水世界最高记录。潜水器可以完成多种科学研究及救生、修理、寻找、探查、摄影等工作。如“阿尔文”号曾找到过落入地中海的氢弹和“泰坦尼克”号沉船。