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Buoyancy and Stability for Submerged and Floating Bodies

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In fluid mechanics, buoyancy and stability are key concepts for understanding the behavior of submerged and floating bodies. When a stationary body is fully or partially submerged in a fluid, the fluid exerts a force on the body known as the buoyant force. This force acts vertically upward through a point called the center of buoyancy, which is the center of the displaced fluid volume. According to Archimedes' principle, the magnitude of the buoyant force is equal to the weight of the fluid...
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Uniform Depth Channel Flow: Problem Solving01:18

Uniform Depth Channel Flow: Problem Solving

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To calculate the flow rate for a trapezoidal channel, first, identify the bottom width, side slope, and flow depth of the channel. The cross-sectional area (A) corresponding to the depth of flow (y), channel bottom width (B), and side slope (θ) is determined by:Next, calculate the wetted perimeter, which includes the bottom width and the sloped side lengths in contact with the water. Using the values of the cross-sectional area and the wetted perimeter, determine the hydraulic radius by...
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Método distribuido de localización hidroacústica 3D con un solo cable auto-sumergible para una red volumétrica

Jinyi Wu, Zhaoyong Wang, Yifan Liu

    Optics express
    |December 19, 2025
    PubMed
    Resumen

    Un nuevo método distribuido de localización hidroacústica 3D utiliza un solo cable para formar una red volumétrica curvilínea (CVA). Este enfoque supera los desafíos de despliegue para un seguimiento eficaz de objetivos submarinos y la seguridad marítima.

    Palabras clave:
    localización hidroacústica 3Dred volumétrica curvilíneaseguimiento de objetivos submarinosseguridad marítimadespliegue de cables

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    Área de la Ciencia:

    • Oceanografía; Acústica; Ingeniería Marina

    Sus antecedentes:

    • La detección distribuida por fibra óptica es crucial para el seguimiento de objetivos submarinos.; Los métodos actuales enfrentan obstáculos significativos debido a los estrictos requisitos de despliegue de cables de detección.; Existe la necesidad de técnicas de localización 3D robustas y prácticas en entornos marinos.

    Objetivo del estudio:

    • Proponer un novedoso método distribuido de localización hidroacústica 3D.; Utilizar un solo cable auto-sumergible para construir una red volumétrica curvilínea (CVA).; Abordar los desafíos prácticos del despliegue de cables en aplicaciones submarinas.

    Principales métodos:

    • Se emplea un solo cable auto-sumergible para crear una CVA para la detección de campos acústicos.; Se establece una relación de mapeo entre el campo acústico detectado y la posición del cable fuente.; La posición 3D de los objetivos submarinos se determina a través de este mapeo.

    Principales resultados:

    • Las pruebas en el mar validaron el método con un cable de 93 m, logrando un error de localización promedio de 2,2 m (DE 0,3 m) a una distancia lateral de 25 m.; El sistema demostró un rango máximo de localización de 1100 m.; Las simulaciones mostraron robustez frente a desviaciones de despliegue (desplazamiento horizontal: 9 m, rotación: 5°, desplazamiento local: 10 m).

    Conclusiones:

    • El método propuesto basado en CVA ofrece una solución factible para la localización hidroacústica 3D distribuida.; Mitiga eficazmente los desafíos relacionados con el despliegue de cables y la variación temporal de la red en aguas poco profundas.; Esta tecnología tiene el potencial de avanzar significativamente en la monitorización de objetivos submarinos en entornos marinos.