近年來，內(nèi)波造成海洋工程結(jié)構(gòu)物的破壞屢見報(bào)道，對(duì)于海洋油氣開采中必不可少而又貫通水深的立管而言，內(nèi)波經(jīng)過時(shí)勢(shì)必會(huì)對(duì)其產(chǎn)生重大影響。內(nèi)波是以怎樣的形式作用在細(xì)長的海洋立管上，立管在其作用下動(dòng)力特性如何，當(dāng)海洋內(nèi)波與其他海洋環(huán)境荷載共同作用時(shí)，立管又會(huì)呈現(xiàn)怎樣的動(dòng)力響應(yīng)，這些問題是當(dāng)前海洋工程學(xué)術(shù)界和工業(yè)界共同面臨的挑戰(zhàn)。本文試圖用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬兩種方法探討內(nèi)波對(duì)圓柱體的作用力，再將此作用力施加在海洋工程中常用的兩種立管（頂部施加張力的頂張力立管和自由懸掛的鋼懸鏈線立管）上，用數(shù)值方法計(jì)算分析其動(dòng)力特性，最后研究海洋內(nèi)波與表面波和頂部浮式結(jié)構(gòu)共同作用時(shí)海洋立管的動(dòng)力響應(yīng)。首先在內(nèi)波水槽中進(jìn)行小段豎直圓柱體上內(nèi)孤立波作用力實(shí)驗(yàn)，采用染色攝影技術(shù)以及PIV示蹤粒子技術(shù)獲得內(nèi)孤立波波形和流場(chǎng)時(shí)空特征，利用測(cè)力系統(tǒng)測(cè)量處于不同深度的小段圓柱體作用力，以此為基礎(chǔ)，確定內(nèi)孤立波對(duì)長圓柱體作用力沿深度的分布情況。同時(shí)探討內(nèi)孤立波振幅、圓柱體直徑和圓柱體所在深度對(duì)作用力大小的影響。其次，采用KdV方程或mKdV方程模擬內(nèi)孤立波波形、波致水質(zhì)點(diǎn)速度和加速度，再結(jié)合Morison公式建立內(nèi)孤立波作用力模型，將... 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

各種形式的海洋平臺(tái)海洋立管用于連接海上平臺(tái)和海底井口，是深海油氣資源開發(fā)必需構(gòu)件，承

不同形式的海洋立管立管在位運(yùn)行期間，內(nèi)部一般有高溫、高壓的油或氣流過，頂部遭受與之相

南海內(nèi)波活動(dòng)分布圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]內(nèi)孤立波與潛艇相互作用的水動(dòng)力學(xué)特性[J]. 關(guān)暉,魏崗,杜輝.  解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(05)
[2]深海石油工程裝備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 孫巍.  中外能源. 2012(09)
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博士論文
[1]頂張力立管動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值模擬及其疲勞壽命預(yù)測(cè)[D]. 李效民.中國海洋大學(xué) 2010
[2]分層流體中內(nèi)波對(duì)物體的作用力[D]. 陳旭.中國海洋大學(xué) 2006

碩士論文
[1]分層流體中Rankine卵形體生成的內(nèi)波[D]. 周喜武.中國海洋大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3397302