水流作用下双体组合式网箱水动力特性研究

运用刚体运动学原理与集中质量方法,建立双体组合式网箱浮架、网衣、锚绳及浮子的受力运动方程数学模型,利用物理模型试验对数学模型进行了验证,结果表明,本数学模型具有较好的可靠性和准确性.运用数字模型,计算了在不同流速条件下,双体组合式网箱锚绳受力、浮架运动及网农变形.     

规则波与不规则波作用下刚架式网箱水动力性能

为深入了解海水养殖，研究网箱在不同波浪作用下的受力运动特性，基于Morison方程，采用海洋工程水动力软件OrcaFlex建立波浪作用下网箱的运动响应数学模型，对其进行水动力性能分析。针对刚架式网箱的实际尺寸参数，在波高H=1.3 m和周期(T=6、7、8 s)条件下，对浮架与网衣连接点的有效张力、网箱容积剩余率和锚绳力进行数值计算。结果表明：在规则波作用下网箱的浮架与网衣连接点受力和锚绳力相对较小；在不规则波作用下变形更严重，剩余容积率较小；在规则波和不规则波作用下，波浪周期的增加将减小浮架与网衣连接点的张力和锚绳力。     

组合式网箱锚绳受力特性研究

设计了5种组合形式的重力式网箱模型,借助物理模型试验的方法,在纯流、纯波及波流联合作用下,测试了各种模型网箱的锚绳受力,并进行正向锚绳、侧向锚绳的受力分析,总结了组合式网箱锚绳受力的特性,在此基础上对实际养殖中采用的网箱组合形式提出了一些合理化建议。     

水流作用下单体网格式锚碇网箱水动力特性研究

运用刚体运动学原理及集中质量方法,建立了计算浮架、网衣、锚绳及浮子受力和运动的数学模型。利用此数学模型获得了水流作用下重力式网箱在网格式锚碇情况下的锚碇锚绳受力、浮架运动计算结果,并与试验结果进行了比较,二者符合程度较好。在此基础上,计算了在不同设计流速与流向作用情况下,锚绳受力、浮架运动及网衣变形。计算结果表明,在相同工况下,3类锚绳中,锚碇锚绳受力最大,连接锚绳受力次之,网格锚绳受力最小。两种流向相比,相同条件下斜向流作用时,锚碇锚绳、连接锚绳受力大于正向流作用,网格锚绳受力情况相反;浮架中心水平位移表现为斜向流作用大于正向流作用,两种流向作用下浮架中心的竖直位移、浮架倾角及网衣变形相近。     

筒形基础结构浮态运动特性的试验研究

通过模型试验研究探讨了筒形基础结构的浮态运动特性。分析了筒的入水深度、拖航速度、波浪因素和倾斜角度等四个因素对筒形基础浮态运动特性的影响。试验的成果对于筒形基础结构的计算理论和设计方法具有直接的参考意义。     

不同配重方式和配重大小对重力式网箱受力的影响

针对目前常用的深水重力式网箱,采用1∶20的模型比尺进行模型试验,共设计了八种具有不同配重方式、配重大小的网箱模型,并分别测定了各方案在纯流、纯波和波流组合条件下锚绳的受力。试验结果表明:在大多数试验条件下,对于同一配重方式的网箱,减小配重有利于减小网箱的受力,配重大小对纯流条件下锚绳受力的影响最大,其次是波流组合,最后是纯波情况。配重形式对锚绳力的大小亦产生一定的影响。有无沉降圈不会给网箱锚绳的受力带来多大差别,但是否设置底圈的影响很大,在配重大小相同的情况下,是否设置底圈最大可导致锚绳受力约30%的差异,但随配重的增加,这一差异有减小的趋势。最后从受力的角度对网箱的配重提出了建议,可供网箱的设计和使用作参考。     

纯流下带底圈重力式网箱的水动力特性试验研究

对带底圈重力式网箱在纯流作用下的锚绳受力、网箱运动和网衣变形进行了研究,以期为更系统地了解重力式网箱的水动力特性提供依据.     

锦州9-3油田CEPD平台万吨级组块极浅水海域浮托安装技术

锦州9-3油田CEPD平台万吨级组块浮托安装作业水域中心水深仅8.9 m,若采用常规方案浮托安装则面临驳船触底风险。为克服极浅水条件对大型组块浮托安装的挑战,对该油田CEPD平台组块浮托安装方案进行了论证,详细分析了方案实施的技术要点,采用水池模型试验方法对组块浮托过程中驳船的触底情况及浅水效应对驳船运动特性的影响进行了研究,并借鉴以往项目经验采取了相应创新设计及辅助措施,成功解决了万吨级组块极浅水海域浮托安装的难题,实现了我国海洋工程极浅水域高位浮托的突破,对后续浅水海域油田开发以及新型导管架的设计具有重要借鉴意义。     

导爆索震源试验

文章简要地介绍了新疆地区开展导爆索线型震源的试验情况,并对导爆索的特性、组合形式、埋设形式、方向特性等试验结果进行了分析。     

偏心下部钻具组合力学性能试验研究

使用自制的钻柱模拟试验架和测试装置对偏心下部钻具组合在直井中的力学特性进行了试验研究,分析了钻压、转速、弯接头的弯曲角度和扶正器对偏心下部钻具组合运动状态、钻头侧向力、钻柱扭转角的影响。研究结果对偏心下部钻具组合的理论研究和实际钻井作业有一定的指导意义。     

~(13)C固体核磁共振法测定CH_4-THF二元水合物的微观结构特征

认识天然气水合物的微观结构特征对于研究其形成机理和储运技术具有重要的意义。为此,采用~(13)C固体核磁共振(SSNMR)技术分析了四氢呋喃(THF)水合物和CH_4—THF二元水合物的笼型结构特征,确定了后者的结构类型和客体分子分布特征,并获得了后者客体分子的笼占有率和水合指数。实验结果表明:①纯THF水合物的2个共振谱峰的化学位移分别为668.3和δ26.1,其THF分子填充在Ⅱ型水合物大笼(5~(12)6~4)中;②CH_4—THF二元水合物和纯THF水合物一样,同为Ⅱ型结构,其THF分子仅填充在大笼(5~(12)6~4)中,笼占有率为0.994 8,而CH_4分子仅占据小笼(5~(12)),笼占有率较低,仅为0.482 5;③由于CH_4分子填充率较低,二元水合物的水合指数为8.67,明显大干理想值(5.67),水合物储气量较小;④CH_4—THF二元水合物中客体分子笼占有率的大小与水合物的生成条件(温度、压力)及制备方法(反应状态、时间等)有关,改变水合物的形成条件,在一定程度上可以调节笼型水合物客体分子的笼占有率,从而提高水合物的储气密度。     

铈离子引进方法对其在Y型分子筛中定位的影响

对离子交换法和一步沉积法引进铈离子的系列Y分子筛进行了铈离子定位研究。建立了铈离子在Y分子筛中定位的简便有效的基础表征体系：利用Ce3d XPS谱获得Ce4+/Ce3+摩尔比,通过Ce3d谱及XPS定量结果分析铈离子在分子筛笼内外的存在情况;利用XRD和Py IR确定铈离子在笼内的定位。研究了不同方法引进不同含量铈离子的定位规律。结果表明,离子交换法较沉积法利于铈离子迁移进分子筛笼内,从而进一步迁移进β笼;Ce2O3质量分数为4%、8%、12%和14%时,离子交换法引进的铈离子基本能迁移进β笼。一步沉积法引进的Ce2O3质量分数为4%时,易进入β笼;更多的铈离子则易留在分子筛笼外,可用于防止重金属中毒。     

海上风力机耦合储能双浮动结构动力响应特性

针对目前海洋工程中弱连接双浮体系统约束较少导致的结构运动响应过大的问题,基于“一机一储”式结构概念,提出一种具有多约束的海上漂浮式风力机耦合氢储能双浮动结构。采用Ansys软件对一般海况下多约束双浮动结构的动力响应特性进行仿真分析,结果表明：耦合氢储能装置的风储双浮动结构在纵荡、纵摇和垂荡等3个主自由度方向运动响应较小;氢储能单元垂荡最大运动幅值仅为储能单元高度的7.21%。在一般海况下具有多约束的风力机耦合氢储能双浮动结构具有优良的运动性能。     

非线性静水恢复力影响下的海上漂浮式Spar型风机水动力特性

研究非线性静水恢复力对海上漂浮式Spar型风机的水动力特性的影响。通过解析法推导非线性静水恢复刚度系数,并使用AQWA中的非线性模型验证当前推导的解析解的准确性。考虑非线性静水恢复刚度系数,采用编程程序对Spar型浮式风机进行时域分析,将结果与线性静水恢复力作用下的运动响应进行对比,并分析Spar型浮式风机的水动力特性以及静水非线性带来的影响。结果表明：流体静力非线性对浮式风机垂荡响应有显著影响,且这种影响随浮式风机旋转运动增大而增大;在极限海况下,由静水非线性引起的垂荡、横摇和纵摇响应差异为16%~40%,显示非线性静水力在运动响应中应予以重视。     

利库海管管材检测和修复技术研究与实践

考虑石油行业严冬期对项目工期和成本控制的特殊要求,以国内海域某构造探井延长测试和油气回收项目使用的7.5 km海底管道为例,此文介绍了带料利库设计的总过程。经过设计计算以及管材检测和修复,库存管材满足该项目设计寿命和质量要求,另外,为了提高海管铺设的效率和质量,采取了对不同规格的管材根据内径公差要求进行分类装船等措施,使得该项目海管铺设的效率比原计划大大提高,并取得了一次性试压的成功。该项目在技术和项目管理方面的成功经验可为今后海上类似项目提供借鉴。     

海上桩管环缝自动焊接技术

介绍为海洋工程施工而研制成功的“桩管横环缝CO2自动焊接装置”及海上焊接技术。该装置由焊接电源模块和操作室模块构成,采用该技术焊接速度快且不受海上环境的影响,解决了长期以来困扰海上施工的桩管焊接难题