【哈程大】勘探深度可突破10公里，较传统装备提升一倍

哈程大

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' X( J8 @) o; r& K8 s! C. n! c' ?9 M/ C勘探深度可突破10公里，较传统装备提升一倍   我校团队研发新型装备为深海“把脉”

8月25日凌晨，哈尔滨工程大学极端海洋环境与舰船力学团队的科研人员正在紧锣密鼓地对自主研发的新型低频高压气枪装备进行试验，这项新装备计划9月份在南海勘探中试用。记者从哈尔滨工程大学了解到，低频高压气枪是深海勘探不可或缺的关键装备，此项新型装备的研发源于哈工程团队原创的气泡动力学方程，勘探深度可突破10公里，较传统装备提升一倍，在气泡理论和反演技术等关键指标上实现了国际领先。
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" U! @( T- J$ ~5 Y  A" L. e“变幻莫测的气泡，却能撼动深海。”哈尔滨工程大学教授、团队负责人张阿漫向记者介绍，气泡动力学研究不仅是揭示水下高速冲击动力学机理的关键，更是深海资源勘探的核心难题。二十年前，张阿漫锚定了这一研究方向，在气泡动力学领域开始了漫长而专注的探索。为了攻克这一世界性难题，他将全部精力投入到气泡新理论的构建中。
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8 w; C# N! i+ ]+ ?& F2020年冬天的一个偶然机会，持续攻关的张阿漫突发灵感，他从基本的数学物理原理出发，原创性地构建了波动方程移动奇点基本解，最终建立了涵盖可压缩脉动、迁移和相变等多物理因素的气泡动力学方程，统一了瑞利-普勒塞特、凯勒等经典气泡理论，且具有更简洁的数学表达和明确的物理意义，这项突破性成果不仅可揭示不同环境下气泡运动的基本规律，更实现了对气泡动力学行为的精确预测。
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' U* I3 q3 D% J$ q在此基础上，张阿漫带领团队建立了水下瞬态气液固全耦合动力学理论模型与方法，主持开发了流固耦合FSLAB基础工业软件，构建了新型低频高压气枪大尺度气泡试验设施和系列试验平台。针对我国深海勘探的国家战略关键难题，团队成功自主研制了深海勘探新型低频高压气枪阵列。“高压气枪是深海勘探不可或缺的关键装备，大容量的新型低频高压气枪震源在国际上处于起步阶段。”张阿漫表示，得益于原创的气泡动力学方程，团队研发的新型气枪可实现2-3Hz的超低频性能，勘探深度可突破10公里，较传统装备提升一倍，在气泡理论和反演技术等关键指标上更实现了国际领先，该装备国产化率达到100%。
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面向大洋存在、两极拓展国家战略，张阿漫团队已着手规划下一步研究。“我们将在前期研究基础上，聚焦深海高压极端环境下的气泡动力学研究，探索气泡能量传递的物理极限。”张阿漫透露，团队正在研究构建深海气泡增强和抑制新方法，形成气泡高效能量传递与防护新技术，为深海勘探提供保障。

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