本文關(guān)鍵詞：沉墊自升式平臺升降過程水動力性能試驗研究和數(shù)值分析

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【摘要】：在邊際油田的開發(fā)中，沉墊自升式平臺是一種重要的裝備。沉墊儲油自升式平臺需要有一個大尺度的沉墊，這種上下雙浮體的結(jié)構(gòu)可能使其在沉墊下降過程中的水動力性能完全不同于以往的平臺結(jié)構(gòu)形式。因此本文針對這個問題進(jìn)行了專門的研究。 針對沉墊自升式平臺升降過程的水動力性能問題，本文設(shè)計進(jìn)行了模型試驗并作出了數(shù)值分析。模型試驗包括沉墊和主船體不同間距時的靜水自由衰減試驗和零航速規(guī)則波下的橫浪試驗，測量了模型升沉和橫搖運動的固有周期，阻尼以及運動響應(yīng)的時程曲線，并對結(jié)果做出了分析。在模型試驗的基礎(chǔ)上用SESAM軟件的GeniE模塊建立了平臺的數(shù)值模型，用Wadam模塊在頻域中計算了平臺的水動力響應(yīng)，得出了不同間距情況下平臺的各個水動力參數(shù)及橫搖和升沉運動響應(yīng)幅值，并進(jìn)行了分析。 試驗和計算完成后，，對比了模型試驗的結(jié)果和數(shù)值分析的結(jié)果，包括運動響應(yīng)幅值和各個水動力參數(shù)，并對結(jié)果的差異做出了分析。最后參照試驗結(jié)果，對數(shù)值分析結(jié)果提出了修正改進(jìn)方法，并對不同海況下平臺下降過程的短期水動力響應(yīng)幅值做出了預(yù)報，給出了平臺進(jìn)行下降作業(yè)的建議海況。 本文的研究成果為沉墊自升式平臺這種上下雙浮體式平臺結(jié)構(gòu)的水動力性能研究提供了參考和幫助，對我國邊際油田的開發(fā)具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：沉墊自升式平臺 升降過程 水動力性能 模型試驗 SESAM 數(shù)值分析
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U674.381
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 研究背景7-9
• 1.1.1 石油能源現(xiàn)狀7-8
• 1.1.2 沉墊自升式平臺的結(jié)構(gòu)特點和現(xiàn)狀8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文研究內(nèi)容10-12
• 第二章 模型試驗過程及結(jié)果12-42
• 2.1 耐波性試驗介紹12
• 2.2 原型描述12-13
• 2.3 試驗內(nèi)容13
• 2.4 相似準(zhǔn)則13-15
• 2.5 船模尺度的確定15-17
• 2.6 試驗場所和設(shè)備17-18
• 2.7 試驗準(zhǔn)備18-26
• 2.7.1 模型結(jié)構(gòu)和材料18-19
• 2.7.2 重心和慣量調(diào)整19-22
• 2.7.3 系泊系統(tǒng)22-23
• 2.7.4 樁腿升降裝置及間距選擇23-24
• 2.7.5 造波標(biāo)定24-26
• 2.7.6 誤差估計26
• 2.8 試驗工況26-29
• 2.9 試驗過程29-30
• 2.10 試驗數(shù)據(jù)處理30-35
• 2.11 試驗結(jié)果35-37
• 2.12 結(jié)果分析37-42
• 第三章 大尺度浮式結(jié)構(gòu)運動理論42-55
• 3.1 問題描述42-43
• 3.2 流體靜恢復(fù)力43-45
• 3.3 入射波和繞射波波浪力計算45-49
• 3.3.1 線性繞射問題的基本方程和邊界條件45-47
• 3.3.2 線性繞射速度勢求解理論47-48
• 3.3.3 F-K 力和繞射系數(shù)48-49
• 3.4 輻射波浪力49-50
• 3.5 大尺度浮體運動方程50-51
• 3.6 隨機波浪下運動響應(yīng)與預(yù)報51-55
• 3.6.1 海浪譜51-52
• 3.6.2 運動響應(yīng)預(yù)報52-55
• 第四章 數(shù)值計算55-65
• 4.1 SESAM 軟件概述55-57
• 4.2 建模過程57-60
• 4.3 升降過程水動力性能計算結(jié)果60-62
• 4.4 升降過程水動力性能結(jié)果分析62-65
• 第五章 數(shù)值結(jié)果和試驗結(jié)果對比及分析65-70
• 5.1 附加質(zhì)量和阻尼的對比65-67
• 5.2 運動幅值對比67-69
• 5.3 短期運動幅值預(yù)報69-70
• 第六章 結(jié)論70-72
• 1.試驗結(jié)果表明70
• 2.數(shù)值分析結(jié)果表明70-71
• 3.試驗結(jié)果和數(shù)值分析對比表明71
• 4.短期運動幅值預(yù)報及建議71-72
• 參考文獻(xiàn)72-74
• 發(fā)表論文和科研情況說明74-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：839888