采用自主編寫的動(dòng)力定位分析程序,以某鉆井船為例,將內(nèi)孤立波計(jì)入環(huán)境載荷進(jìn)行動(dòng)力定位能力計(jì)算并與傳統(tǒng)動(dòng)力定位能力結(jié)果對(duì)比,根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制動(dòng)力定位能力曲線,獲得鉆井船的作業(yè)窗口,發(fā)現(xiàn)內(nèi)孤立波對(duì)鉆井船動(dòng)力定位能力有著較大影響,尤其波向在[30°,45°]和[135°,150°]影響最為顯著。結(jié)合推進(jìn)器失效工況對(duì)鉆井船動(dòng)力定位能力進(jìn)行評(píng)估,提出鉆井船遭遇內(nèi)孤立波時(shí)的海上操作建議。 

【文章來源】：中國(guó)海洋平臺(tái). 2020,35(05)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

動(dòng)力定位能力分析坐標(biāo)系

首先，初定一個(gè)船舶的艏向，在初始風(fēng)速Vw=150m/s、初始風(fēng)速區(qū)間為[0m/s,150m/s]下預(yù)估船舶受到的環(huán)境力和力矩。然后，通過推力分配邏輯求解該環(huán)境條件下的可行解。如果存在可行解，則將其更新至區(qū)間下界采用二分法選定風(fēng)速；如果不存在解，且風(fēng)速區(qū)間長(zhǎng)度不小于ε（ε=1m/s），則采用二分法更新風(fēng)速區(qū)間上界并重選風(fēng)速。重復(fù)上述步驟，直至無法分配出可行解且風(fēng)速區(qū)間長(zhǎng)度小于ε。這時(shí)，將風(fēng)速區(qū)間的下界存儲(chǔ)為當(dāng)前艏向下船舶的定位能力。再檢查該艏向是否為最后艏向，如若不是，艏向角每次增加1°并重復(fù)上述步驟，直到得到在0°～360°下的定位能力。最后，繪制船舶動(dòng)力定位能力曲線[6]。圖2詳細(xì)表明了上述分析步驟。2.2 環(huán)境載荷

選用一艘配置6個(gè)全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的鉆井船為研究對(duì)象，鉆井船主要參數(shù)如表1所示。全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器具有相同的參數(shù)，最大功率為5 500kW，最大敞水系柱推力為1 000kN，用于動(dòng)力定位能力計(jì)算的推力系數(shù)取80%（即保留20%的推力裕量，以抵抗動(dòng)態(tài)載荷），具體布置如圖3所示。推進(jìn)器失效工況如表2所示，由于推進(jìn)器是對(duì)稱于船中縱剖面布置的，因此只考慮推進(jìn)器T1、T2、T3和T4分別失效的工況。該鉆井船的工作海域水深為1 500m，上層流體深度、密度為80m、998kg/m3，下層流體深度、密度為1 420m、1 025kg/m3，內(nèi)孤立波波高為80m。由于船體對(duì)稱性，波向以5°為步長(zhǎng)，根據(jù)內(nèi)孤立波載荷理論計(jì)算在[0°，180°]下鉆井船沿x、y方向及繞z軸的內(nèi)孤立波時(shí)歷載荷，并取在各方向上的極值作為動(dòng)力定位能力分析的內(nèi)孤立波載荷，繪制內(nèi)孤立波載荷曲線，如圖4所示。Fx和Fy曲線接近正弦，相位差約90°。Mz的最值出現(xiàn)在45°和135°附近。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]海洋內(nèi)孤立波中深海半潛平臺(tái)動(dòng)力定位能力分析[D]. 陳晨.上海交通大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3357844