二体水下拖曳中的管道振动及水动力分析

在海洋资源的开发过程中,二体拖曳法是一种很典型的管道拖曳方法。参考水下二体拖曳的具体过程,利用水动力分析软件OrcaFlex建立了管道水下二体拖曳的水动力分析模型,计算了拖曳管道在拖曳过程中的振动和水动力响应。并结合振动和水动力分析结果,得到了水下二体拖曳的相关运动性能和拖曳注意事项。仿真结果表明,二体拖曳过程是一个非常复杂的非线性动态过程。     

浸没式外输浮筒的动力响应影响

针对南海边际油田开发实际项目中概念设计的浸没式外输浮筒开展水动力响应分析和时域耦合分析,研究不同阻尼比、浮筒不同几何形状对浸没式外输浮筒水动力性能和时域运动响应以及系泊线张力的影响。结果表明：阻尼越大、浸没式浮筒几何形状越细长,浮筒的时域运动响应和锚链张力越小;几何形状对浮筒频域、时域运动响应的影响趋势不同。     

极端海况下浮式防波堤的水动力性能分析

基于三维势流理论,以消波性能形式较好的双圆筒浮式防波堤为研究对象,通过有限元软件Workbench建立不规则波作用下浮式防波堤的湿表面模型,利用水动力分析软件AQWA对浮式防波堤进行频域水动力性能分析和时域全耦合分析,重点研究浮式防波堤在极端海况下的响应幅值算子、运动响应和系泊缆张力,为相关实际工程提供参考。     

大型桩定位抓斗挖泥船作业过程载荷分析

该文针对桩定位抓斗挖泥船作业过程中的水动力性能进行了研究,建立了带驳船抓斗挖泥船的水动力模型,计算了不同作业状态下的船体载荷和三定位桩的受力,并分析了三定位桩受力随抓斗运动和不同环境载荷变化的趋势,为定位桩设计提供了依据。     

一种新型SPAR平台——TCell SPAR的水动力性能

介绍了一种新型SPAR平台——TCell SPAR平台,并以我国南海为平台工作条件,采用SESAM软件对平台进行了水动力分析,结果表明该平台具有优良的运动性能。     

特征参数对延伸式张力腿平台运动性能影响

在深水平台的设计与分析中,调整平台某种参数以提高某一性能时,经常受到其他功能或性能的约束。应用SESAM软件建立延伸式张力腿平台的三维水动力模型,采用势流理论进行计算分析,获得延伸式张力腿平台运动响应的传递函数。在此基础上研究各特征参数对平台水动力性能的影响。研究结果对延伸式张力腿平台初期设计时各特征参数的确定具有指导意义。     

深海半潜式平台的水动力及系泊系统时域耦合分析

该文利用有限元分析软件ANSYS和水动力计算软件AQWA进行了有限元建模和水动力特性研究。考虑复杂的海洋环境载荷,包括随机波浪载荷、风载荷和流载荷的多重作用,浮式平台与系泊缆索之间的相互影响,采用时域耦合的分析方法对深海领域复杂工况下的半潜式钻井平台的水动力性能和系泊性能进行了分析。研究结果表明,规则波频域下,在纵荡、横荡、垂荡、横摇、纵摇、艏摇各方向上,附加质量和附加阻尼随着波浪频率的增加,呈现先增大后减小的趋势,但局部均有起伏,平台在高频波浪区域内运动性能表现良好,响应幅值较小。同时,通过将浮式平台和系泊系统进行时域耦合分析,得出在环境力入射角为45°时,平台运动响应的幅值和系泊系统缆索的最大张力符合规范要求。     

大型全钛海洋资料浮标水动力特性分析研究

全钛海洋资料浮标的主要功能是利用其漂浮特性测量海洋环境风、浪、流等参数信息,其水动力性能直接影响测量数据的质量。本文利用AQWA软件对该浮标进行水动力性能计算分析,结合Star-CCM软件对浮标阻尼进行修正;选取布放海域海况参数进行频域分析预报,按照相关标准校核浮标的水动力性能;最后,分析浮标实际海试获取的测量数据。结果表明,全钛海洋资料浮标的水动力性能满足设计要求。     

导管架平台上部组块双船拆除

为研究复杂海域环境中海洋平台双船拆除方法的安全性与可操作性,采用水动力数值计算与水池模型试验相结合的方法进行研究.将双船水动力耦合计算与水池模型试验进行对比,在相对理想海况下,结合与实际工况接近的规则波作用,进行驳船水动力性能变化与运动响应的幅值分析.在受力分析方面,对甲板耦合装置进行改良设计,对比试验数据与数值计算数...     

托管架/起重机联合工作状态下的起重铺管船水动力性能

研究某起重铺管船尾部托管架和起重机在波浪中联合工作状态下的水动力性能。利用水动力分析软件，采用基于势流理论和莫里森经验公式的数值方法，分别针对该船在有/无托管架联合作业状态和起重机有/无钩载状态下的水动力性能进行频域内数值分析。通过对比得到在实际起重作业海况下托管架对该船垂荡、横摇和纵摇运动响应的影响。结果表明，托管架对该船在波浪中的运动性能起到积极的作用。所作研究为以后本船在实际工程中采用这种新型作业模式提供指导。     

深吃水圆筒型核能平台水动力特性与运动响应性能

深吃水圆筒型核能平台的设计吃水与主体直径相近，主尺度特征有别于现有圆筒型海工平台。为探究其性能特点，针对深吃水圆筒型核能平台的水动力特性和时域运动响应展开计算研究。采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法模拟平台横摇和垂荡自由衰减，并基于二次阻尼模型计算相应阻尼因数；基于势流理论计算平台响应幅值算子(Response Amplitude Operator, RAO)和固有周期，并结合南海典型海况对平台的运动响应性能和适用性进行分析评估。结果表明：深吃水圆筒型核能平台垂荡、横摇和纵摇固有周期均长于常见波浪周期；平台纵荡运动主要受二阶波浪载荷影响，低频特性明显；垂荡和纵摇运动受自身固有频率影响较大，垂荡同时表现出波频特性。深吃水圆筒型核能平台总体运动性能良好，适应南海海况，所得结果可为工程应用提供相关参考。     

新型阶梯式浅吃水单立柱浮式风机平台水动力分析

常规的单立柱式(Spar)风力发电机平台,在水深较浅区域工作时,结构本身受吃水限制,工作效果较差。常规Spar重心较低,具有良好的稳定性,但是由于它往往具有超过100 m的吃水,因此使其不能应用于中近海域(水深小于100 m)。可设计研究一种适用于中国东海不超过100 m水深的中近海域新型浮式风机平台以解决此问题。针对NREL 5MW风机能应用于100 m水深的情况,对50 m吃水的新型Spar(SJTU-S4)及其系泊系统进行了概念设计研究。利用商业软件建立水动力模型,进行数值仿真,同时设计缩比模型试验,在上海交通大学海洋工程国家重点实验室(SKLOE)进行水动力性能测试。结果表明,本文研究的新阶梯式浅吃水单立柱浮式风机平台在100 m水深、多种海洋波浪环境下,通过试验和仿真验证,能够具有良好的运动响应,为风机提供较好的工作条件。     

筛板流体力学性能研究新进展

介绍了近20年来普通筛板流体力学性能的研究进展,包括气液流态、气液分布、阻力损失、漏液、雾沫夹带、泡沫层、液面落差、堰上液层及降液管性能等,强调了加强筛板流体力学性能基础研究的必要性。     

海运海洋平台时最大惯性力的计算

为了保证海洋平台在运输过程中的安全,需要对海洋平台进行系固设计。在海洋平台外力的计算中,由摇摆运动引起的倾斜重力和运动惯性力的大小占主要成份,其大小取决于运输船舶的运动及海洋平台自身的重量及装载位置等,计算相对比较复杂。应用船舶耐波性理论建立了船体坐标中由倾斜重力与运动惯性力所引起的合成载荷的计算公式,并考虑了各运动自由度之间的耦合作用及相位变化。三维格林积分法用于计算船舶运动方程中的附加质量、阻尼及波浪扰动力。     

复杂构型水下机器人水动力导数及运动性能预报

基于黏流理论的数值计算软件FINE/Marine求解机器人本体以不同时间周期进行纯升沉、纯横荡、纯转艏和纯纵荡运动,得出带缆遥控水下机器人（Remote Operated Vehicle,ROV）受到的垂向力、横向力（矩）、转艏力（矩）和纵向力。基于MATLAB软件平台,利用系统辨识方法确定4个自由度线性水动力导数,将其代入运动数学模型,完成复杂构型水下机器人的回转运动预报。     

喷射诱导气浮处理含油污水性能研究

为考察喷射诱导气浮用于污水除油的性能,对其流体流动性能及废水脱油动力学性能进行了研究。研究表明:影响喷射器流体力学性能的主要因素是喷嘴与喉管的面积比及工作流体与吸入气体的压力比。在气浮分离室内,依据气泡的密集强度大小,可分为三个区域,并存在两个流体循环流动,且气泡大小受气体流量的影响很小。依据实验结果,得到了用以预估气浮室内充气率的关联式。在分析喷射诱导气浮工作机理的基础上,开发了油水分离动力学模型和脱油效率模型。利用实验结果,得到了用以计算多级模型中参数的关联式。所提出的数学模型提供了建立设计计算和药剂评价的依据。     

准噶尔盆地腹部及南缘水化学纵向变化规律

纵向水动力条件的变迁会对地层流体运移及聚集产生很重要的影响[1]。水动力较弱、相对较滞流的环境有利于油气的保存;反之,水动力较强、相对较开放的环境则不利于油气的保存。文中利用地层水之矿化度、水型、钠氯比值及脱硫系数分别对准噶尔盆地腹部及南缘(全区)以及彩南地区和石西地区的水化学剖面类型进行了分析。结果表明:①全区整体上表现了正向型水化学剖面特征,但个别地区存在反向型剖面及多向型剖面;②水动力相对较弱的深部地层也存在水动力相对较强的区域同时水动力相对较强的浅部地层也存在水动力相对较弱的地区,这有利于油气的保存;③无论是正向型水化学剖面还是反向型及多向型水化学剖面,只要地层水矿化度高且剖面变化较缓,则油气保存较好,若剖面变化剧烈,则油气保存不好。      

新型催化蒸馏元件流体力学性能的研究

以空气和水为介质,在大型冷模装置上,对采用新型催化蒸馏元件（波纹状丝网装载催化剂）床层的流体力学性能进行了实验研究。给出了冷 模试验结果和它与文献值的对比,以及床层流体力学性能的关联式。试验结果表明：该催化蒸馏元件的流体力学性能与文献值相比,具有床层单位高度压降低、液泛气速高、持液量稳定、液相轴向返混小等优点,对于催化蒸馏塔的设计具有一定的指导意义。     

浅水非共线海况下FPSO运动与上浪分析

通过时域数值计算和模型试验分析FPSO在浅水非共线风浪流海况作用下的运动性能与舷侧甲板上浪情况。结果表明,艏摇角对于FPSO的摇荡影响显著,斜向迎浪,船舯附近比船艏和船艉处更容易发生甲板上浪;相同水深时,有义波较高海况下FPSO的横摇和纵摇运动响应反而较低,但上浪现象较严重;相同海况下,水深较浅时运动较小,符合浅水效应规律,但此时舷侧甲板上浪更为严重。