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旁靠多浮体动力定位系统数值模拟与研究
| 论文题名： | 旁靠多浮体动力定位系统数值模拟与研究 |
| 关键词： | 海洋开发船;动力定位;旁靠多浮体;流体力学 |
| 摘要： | 随着深海资源的不断开发和利用,海洋结构物(包括半潜平台,生产油轮)的定位方式的探索逐渐成为研究重点。动力定位由于其成本几乎不随水深增加而增加,操作也较为优化方便日益受到广泛的重视。同时,随着海上资源运输与开采的需要,出现并应用了越来越多的多浮体系统(包括旁靠与穿靠情况)。在波浪中这些系统周围存在着较为复杂的水动力干扰现象,在某些局部波浪会发生放大或遮蔽,对浮体间相对运动和受力的预报变得十分艰难。 本文将多浮体旁靠过程中水动力干扰的考虑因素融入到应用动力定位系统的两浮体中。根据实际工程背景,以旁靠的穿梭油轮和浮式生产储油终端为算例,首先探讨两近距离旁靠浮体的水动力干扰特性,主要研究在不同艏相角以及间隔距离的情况下,横荡、纵荡、艏摇三自由度运动相应及二阶波浪力的变化规律,应用频域势流理论,解决其间的水动力干扰问题。在数值模拟过程中,浪向角度以及两船间距离设定一系列不同数值,观察分析不同工况下,水动力参数以及横荡、纵荡、艏摇三自由度二阶波浪力的变化趋势及规律。得到多浮体旁靠情况下运动的一般规律。其次,将频域的结果转换为时域,将此变化的二阶波浪力考虑到外界环境力中,研究其对应用动力定位系统的穿梭油轮的影响,包括定位精度、以及消耗功率时域结果的变化。最后,考虑几种常见的推进器布置形式,通过比较不同布置形式下,定位精度、消耗功率的时域结果,得到多浮体旁靠情况下较为优化的一种推进器布置形式,形成推进系统的初步优化设计。 |
| 作者： | 刘翰林 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 王磊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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