超大型LNG-FSRU與LNG船旁靠系泊模式研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-13 02:56
LNG-FSRU(Floating Storage and Regasification Unit,FSRU)作為一種LNG浮式儲(chǔ)存和再氣化裝置具有建設(shè)成本低、周期短、運(yùn)用靈活等優(yōu)點(diǎn),隨著清潔能源的大量應(yīng)用,具有廣闊的發(fā)展前景。然而對(duì)于此類(lèi)超大型液化天然氣船舶的裝卸傳輸作業(yè),當(dāng)船體遭遇強(qiáng)烈風(fēng)浪流載荷作用時(shí),系泊纜承受極大張力,就會(huì)出現(xiàn)因纜繩強(qiáng)度不足而斷裂的危險(xiǎn)事故,對(duì)船舶和碼頭造成極大損傷。目前世界上LNG-FSRU主要采用的系泊方式有:單點(diǎn)系泊系統(tǒng)、動(dòng)力定位系統(tǒng)、多點(diǎn)系泊系統(tǒng)等。其中應(yīng)用最為普遍的是單點(diǎn)系泊系統(tǒng)與動(dòng)力定位系統(tǒng),而LNG-FSRU碼頭多點(diǎn)系泊與船對(duì)船系泊在國(guó)內(nèi)外研究中還處于起步階段。因此,開(kāi)展LNG-FSRU海上軟鋼臂單點(diǎn)系泊、碼頭多點(diǎn)系泊及與LNG轉(zhuǎn)運(yùn)船旁靠外輸模式下的動(dòng)力響應(yīng)預(yù)報(bào)是目前LNG-FSRU系泊領(lǐng)域尚需解決的重要技術(shù)問(wèn)題,同時(shí)對(duì)于相關(guān)船型的系泊設(shè)計(jì)及多體耦合運(yùn)動(dòng)響應(yīng)研究同樣具有重要的指導(dǎo)意義。本文基于三維勢(shì)流理論,采用數(shù)值計(jì)算軟件ANSYS/AQWA對(duì)LNG-FSRU碼頭多點(diǎn)系泊、水上軟鋼臂單點(diǎn)系泊及旁靠外輸系統(tǒng)下的水動(dòng)力性能和時(shí)域耦合動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值分...
【文章來(lái)源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:135 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 LNG浮式終端(FSRU)概述
1.2.1 LNG接收終端分類(lèi)及特點(diǎn)
1.2.2 LNG-FSRU組成
1.2.3 LNG-FSRU系泊系統(tǒng)
1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及現(xiàn)狀
1.3.1 碼頭旁靠船舶系泊研究現(xiàn)狀
1.3.2 軟鋼臂單點(diǎn)系泊研究現(xiàn)狀
1.3.3 海上多浮體系統(tǒng)水動(dòng)力研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 LNG-FSRU數(shù)值分析基本理論及軟件介紹
2.1 概述
2.2 坐標(biāo)系
2.3 環(huán)境載荷
2.3.1 風(fēng)載荷
2.3.2 流載荷
2.3.3 波浪載荷
2.4 軟件介紹
2.5 本章小結(jié)
第3章 LNG-FSRU水動(dòng)力性能分析
3.1 引言
3.2 數(shù)值計(jì)算流程
3.2.1 水動(dòng)力模型
3.2.2 入射波設(shè)置
3.3 水動(dòng)力計(jì)算結(jié)果分析
3.3.1 不同吃水下LNG-FSRU水動(dòng)力參數(shù)分析
3.3.2 不同浪向角下LNG-FSRU運(yùn)動(dòng)響應(yīng)幅值算子計(jì)算分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 270000m3LNG-FSRU碼頭系泊系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)分析
4.1 概述
4.2 坐標(biāo)系及碼頭海洋環(huán)境參數(shù)研究
4.2.1 坐標(biāo)系
4.2.2 碼頭環(huán)境參數(shù)研究
4.3 LNG-FSRU碼頭系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究
4.3.1 碼頭結(jié)構(gòu)
4.3.2 參考規(guī)范
4.3.3 阻尼
4.3.4 風(fēng)流力系數(shù)選取
4.4 LNG-FSRU碼頭系泊布置研究
4.4.1 碼頭系泊系統(tǒng)總體布置
4.4.2 纜繩
4.4.3 護(hù)舷
4.5 LNG-FSRU碼頭系泊系統(tǒng)時(shí)域動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算結(jié)果分析
4.5.1 不同作業(yè)水深下碼頭系泊系統(tǒng)響應(yīng)結(jié)果
4.5.2 不同裝載吃水下碼頭系泊系統(tǒng)響應(yīng)結(jié)果
4.5.3 不同浪向角下碼頭系泊系統(tǒng)響應(yīng)結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第5章 350000m3LNG-FSRU單點(diǎn)系泊系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)分析
5.1 概述
5.2 坐標(biāo)系及海洋環(huán)境參數(shù)研究
5.2.1 坐標(biāo)系
5.2.2 海上環(huán)境參數(shù)研究
5.3 軟鋼臂單點(diǎn)系泊系統(tǒng)
5.3.1 計(jì)算模型
5.3.2 參考規(guī)范
5.3.3 阻尼
5.3.4 風(fēng)流力系數(shù)的選取
5.4 單點(diǎn)系泊系統(tǒng)時(shí)域耦合動(dòng)力響應(yīng)分析
5.4.1 50m平均水位不同裝載工況下單點(diǎn)系泊響應(yīng)結(jié)果
5.4.2 不同作業(yè)水深滿(mǎn)載吃水工況下單點(diǎn)系泊響應(yīng)結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第6章 LNG-FSRU旁靠外輸模式下系泊響應(yīng)及運(yùn)動(dòng)特性分析
6.1 概述
6.2 旁靠系泊海洋環(huán)境參數(shù)研究
6.2.1 兩船碼頭旁靠環(huán)境特征參數(shù)研究
6.2.2 單點(diǎn)環(huán)境特征參數(shù)研究
6.3 旁靠LNG船計(jì)算模型
6.4 LNG船與LNG-FSRU雙船碼頭旁靠系泊設(shè)計(jì)
6.4.1 坐標(biāo)系
6.4.2 雙船旁靠系泊布置
6.4.3 纜繩
6.4.4 護(hù)舷
6.5 LNG船旁靠LNG-FSRU軟鋼臂單點(diǎn)系泊設(shè)計(jì)
6.5.1 坐標(biāo)系
6.5.2 LNG旁靠LNG-FSRU單點(diǎn)系泊布置
6.5.3 纜繩
6.5.4 護(hù)舷
6.6 旁靠系泊衡準(zhǔn)
6.7 兩種典型系泊模式下LNG旁靠系泊時(shí)域耦合動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算
6.7.1 船體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)分析
6.7.2 纜繩受力分析
6.7.3 護(hù)舷受力分析
6.7.4 單點(diǎn)結(jié)構(gòu)受力分析
6.8 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 本文研究工作總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水深對(duì)軟剛臂單點(diǎn)系泊FPSO動(dòng)力響應(yīng)的影響[J]. 劉成義,唐友剛,李焱. 海洋工程. 2016(01)
[2]淺水單點(diǎn)系泊FPSO軟剛臂參數(shù)敏感性分析[J]. 劉成義,唐友剛,李焱,李偉. 中國(guó)艦船研究. 2014(05)
[3]立式儲(chǔ)罐環(huán)梁滾動(dòng)隔震裝置力學(xué)性能分析[J]. 李想,郝進(jìn)鋒,孫建剛,崔利富,楊惠晴. 地震工程與工程振動(dòng). 2014(01)
[4]較大周期波浪作用下大型系泊(LNG)船舶運(yùn)動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn)研究(英文)[J]. 史憲瑩,張寧川,楊揚(yáng). 船舶力學(xué). 2012(09)
[5]浮式LNG接收終端技術(shù)及發(fā)展[J]. 艾紹平,張奕. 世界海運(yùn). 2012(09)
[6]船舶系泊問(wèn)題的試驗(yàn)研究技術(shù)[J]. 高峰,孟祥瑋,鄭寶友,李焱. 水道港口. 2012(02)
[7]西非多點(diǎn)系泊FPSO波頻運(yùn)動(dòng)預(yù)報(bào)研究[J]. 張磊,楊建民,彭濤,呂海寧,張威. 中國(guó)海上油氣. 2012(02)
[8]基于多體分析的淺水FPSO和水下軟鋼臂系泊系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性研究[J]. 李淑一,王樹(shù)青. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(09)
[9]波浪作用下大型開(kāi)敞式碼頭系泊船舶系纜力研究[J]. 劉必勁,張亦飛,徐偉. 中國(guó)水運(yùn)(下半月刊). 2010(11)
[10]風(fēng)流作用下碼頭系泊船舶纜繩張力及運(yùn)動(dòng)量研究[J]. 馬小劍,孫昭晨,張志明,楊國(guó)平,周豐. 水道港口. 2010(03)
博士論文
[1]浮式液化天然氣裝備(FLNG)水動(dòng)力性能的數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙文華.上海交通大學(xué) 2014
碩士論文
[1]淺水軟鋼臂系泊FPSO水動(dòng)力性能和運(yùn)動(dòng)響應(yīng)數(shù)值研究[D]. 李淑一.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[2]FPSO軟剛臂單點(diǎn)系泊系統(tǒng)原型測(cè)量及分析評(píng)價(jià)[D]. 齊興斌.大連理工大學(xué) 2012
[3]深水FPSO系泊系統(tǒng)時(shí)域耦合動(dòng)力響應(yīng)[D]. 魏躍.寧波大學(xué) 2009
本文編號(hào):3492174
【文章來(lái)源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:135 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 LNG浮式終端(FSRU)概述
1.2.1 LNG接收終端分類(lèi)及特點(diǎn)
1.2.2 LNG-FSRU組成
1.2.3 LNG-FSRU系泊系統(tǒng)
1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及現(xiàn)狀
1.3.1 碼頭旁靠船舶系泊研究現(xiàn)狀
1.3.2 軟鋼臂單點(diǎn)系泊研究現(xiàn)狀
1.3.3 海上多浮體系統(tǒng)水動(dòng)力研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 LNG-FSRU數(shù)值分析基本理論及軟件介紹
2.1 概述
2.2 坐標(biāo)系
2.3 環(huán)境載荷
2.3.1 風(fēng)載荷
2.3.2 流載荷
2.3.3 波浪載荷
2.4 軟件介紹
2.5 本章小結(jié)
第3章 LNG-FSRU水動(dòng)力性能分析
3.1 引言
3.2 數(shù)值計(jì)算流程
3.2.1 水動(dòng)力模型
3.2.2 入射波設(shè)置
3.3 水動(dòng)力計(jì)算結(jié)果分析
3.3.1 不同吃水下LNG-FSRU水動(dòng)力參數(shù)分析
3.3.2 不同浪向角下LNG-FSRU運(yùn)動(dòng)響應(yīng)幅值算子計(jì)算分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 270000m3LNG-FSRU碼頭系泊系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)分析
4.1 概述
4.2 坐標(biāo)系及碼頭海洋環(huán)境參數(shù)研究
4.2.1 坐標(biāo)系
4.2.2 碼頭環(huán)境參數(shù)研究
4.3 LNG-FSRU碼頭系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究
4.3.1 碼頭結(jié)構(gòu)
4.3.2 參考規(guī)范
4.3.3 阻尼
4.3.4 風(fēng)流力系數(shù)選取
4.4 LNG-FSRU碼頭系泊布置研究
4.4.1 碼頭系泊系統(tǒng)總體布置
4.4.2 纜繩
4.4.3 護(hù)舷
4.5 LNG-FSRU碼頭系泊系統(tǒng)時(shí)域動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算結(jié)果分析
4.5.1 不同作業(yè)水深下碼頭系泊系統(tǒng)響應(yīng)結(jié)果
4.5.2 不同裝載吃水下碼頭系泊系統(tǒng)響應(yīng)結(jié)果
4.5.3 不同浪向角下碼頭系泊系統(tǒng)響應(yīng)結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第5章 350000m3LNG-FSRU單點(diǎn)系泊系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)分析
5.1 概述
5.2 坐標(biāo)系及海洋環(huán)境參數(shù)研究
5.2.1 坐標(biāo)系
5.2.2 海上環(huán)境參數(shù)研究
5.3 軟鋼臂單點(diǎn)系泊系統(tǒng)
5.3.1 計(jì)算模型
5.3.2 參考規(guī)范
5.3.3 阻尼
5.3.4 風(fēng)流力系數(shù)的選取
5.4 單點(diǎn)系泊系統(tǒng)時(shí)域耦合動(dòng)力響應(yīng)分析
5.4.1 50m平均水位不同裝載工況下單點(diǎn)系泊響應(yīng)結(jié)果
5.4.2 不同作業(yè)水深滿(mǎn)載吃水工況下單點(diǎn)系泊響應(yīng)結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第6章 LNG-FSRU旁靠外輸模式下系泊響應(yīng)及運(yùn)動(dòng)特性分析
6.1 概述
6.2 旁靠系泊海洋環(huán)境參數(shù)研究
6.2.1 兩船碼頭旁靠環(huán)境特征參數(shù)研究
6.2.2 單點(diǎn)環(huán)境特征參數(shù)研究
6.3 旁靠LNG船計(jì)算模型
6.4 LNG船與LNG-FSRU雙船碼頭旁靠系泊設(shè)計(jì)
6.4.1 坐標(biāo)系
6.4.2 雙船旁靠系泊布置
6.4.3 纜繩
6.4.4 護(hù)舷
6.5 LNG船旁靠LNG-FSRU軟鋼臂單點(diǎn)系泊設(shè)計(jì)
6.5.1 坐標(biāo)系
6.5.2 LNG旁靠LNG-FSRU單點(diǎn)系泊布置
6.5.3 纜繩
6.5.4 護(hù)舷
6.6 旁靠系泊衡準(zhǔn)
6.7 兩種典型系泊模式下LNG旁靠系泊時(shí)域耦合動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算
6.7.1 船體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)分析
6.7.2 纜繩受力分析
6.7.3 護(hù)舷受力分析
6.7.4 單點(diǎn)結(jié)構(gòu)受力分析
6.8 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 本文研究工作總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水深對(duì)軟剛臂單點(diǎn)系泊FPSO動(dòng)力響應(yīng)的影響[J]. 劉成義,唐友剛,李焱. 海洋工程. 2016(01)
[2]淺水單點(diǎn)系泊FPSO軟剛臂參數(shù)敏感性分析[J]. 劉成義,唐友剛,李焱,李偉. 中國(guó)艦船研究. 2014(05)
[3]立式儲(chǔ)罐環(huán)梁滾動(dòng)隔震裝置力學(xué)性能分析[J]. 李想,郝進(jìn)鋒,孫建剛,崔利富,楊惠晴. 地震工程與工程振動(dòng). 2014(01)
[4]較大周期波浪作用下大型系泊(LNG)船舶運(yùn)動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn)研究(英文)[J]. 史憲瑩,張寧川,楊揚(yáng). 船舶力學(xué). 2012(09)
[5]浮式LNG接收終端技術(shù)及發(fā)展[J]. 艾紹平,張奕. 世界海運(yùn). 2012(09)
[6]船舶系泊問(wèn)題的試驗(yàn)研究技術(shù)[J]. 高峰,孟祥瑋,鄭寶友,李焱. 水道港口. 2012(02)
[7]西非多點(diǎn)系泊FPSO波頻運(yùn)動(dòng)預(yù)報(bào)研究[J]. 張磊,楊建民,彭濤,呂海寧,張威. 中國(guó)海上油氣. 2012(02)
[8]基于多體分析的淺水FPSO和水下軟鋼臂系泊系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性研究[J]. 李淑一,王樹(shù)青. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(09)
[9]波浪作用下大型開(kāi)敞式碼頭系泊船舶系纜力研究[J]. 劉必勁,張亦飛,徐偉. 中國(guó)水運(yùn)(下半月刊). 2010(11)
[10]風(fēng)流作用下碼頭系泊船舶纜繩張力及運(yùn)動(dòng)量研究[J]. 馬小劍,孫昭晨,張志明,楊國(guó)平,周豐. 水道港口. 2010(03)
博士論文
[1]浮式液化天然氣裝備(FLNG)水動(dòng)力性能的數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙文華.上海交通大學(xué) 2014
碩士論文
[1]淺水軟鋼臂系泊FPSO水動(dòng)力性能和運(yùn)動(dòng)響應(yīng)數(shù)值研究[D]. 李淑一.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[2]FPSO軟剛臂單點(diǎn)系泊系統(tǒng)原型測(cè)量及分析評(píng)價(jià)[D]. 齊興斌.大連理工大學(xué) 2012
[3]深水FPSO系泊系統(tǒng)時(shí)域耦合動(dòng)力響應(yīng)[D]. 魏躍.寧波大學(xué) 2009
本文編號(hào):3492174
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