隨著近海油氣資源逐漸衰竭,海洋油氣資源開發(fā)逐漸走入深海,以系泊系統(tǒng)為基礎(chǔ)的浮式海洋開采平臺應(yīng)運(yùn)而生。板翼動力錨是深海領(lǐng)域中眾多固錨基礎(chǔ)形式的一種,因其易安裝、造價低、安全性高等優(yōu)點而逐漸成為海洋工程中備受關(guān)注的一種新型動力錨。板翼動力錨是利用自重在水中下落一段距離,然后利用自由下落所獲動能貫入海床一定深度,從而提供抗拔承載力。然而,目前對于板翼動力錨的研究主要集中在錨在海床中的貫入過程和貫入海床后錨土相互作用方面,而關(guān)于水中自由下落階段的水動力學(xué)特性的研究卻相對較少,因此研究板翼動力錨的水動力學(xué)特性對其實際工程安裝過程具有重要的指導(dǎo)意義。同時,以往研究板翼動力錨的結(jié)果顯示錨在海床中的沉貫深度較淺,在一定條件下極易被拔出海床。而板翼動力錨是依靠其在水中自由下落所獲得的動能和勢能貫入海床的。因此,提高板翼動力錨貫入前的動能和勢能是十分必要的。本文采用計算流體力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,CFD)的方法研究了板翼動力錨的水動力學(xué)特性,同時設(shè)計并研究了推進(jìn)裝置以改進(jìn)板翼動力錨的水力學(xué)特性,從而提高錨貫入海床時的速度,以達(dá)到更深的沉貫深度。主要研究內(nèi)容如下:(1)研究板翼動力錨原型拖曳阻力系數(shù)和終端速度隨攻角變化關(guān)系,同時確定錨方向穩(wěn)定性隨攻角的變化趨勢。(2)設(shè)計推進(jìn)裝置以改善板翼動力錨的方向穩(wěn)定性,同時提高錨的貫入速度和質(zhì)量,進(jìn)而提高錨貫入前的動能和勢能。(3)在方向穩(wěn)定性理論的指導(dǎo)下,結(jié)合數(shù)值模擬計算結(jié)果,對推進(jìn)裝置進(jìn)行優(yōu)化,以獲得在方向穩(wěn)定性和貫入速度方面都表現(xiàn)良好的推進(jìn)裝置。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE95

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 國振;王立忠;李玲玲;;新型深水系泊基礎(chǔ)研究進(jìn)展[J];巖土力學(xué);2011年S2期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 李明治;黏土中動力錨的沉貫深度數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2016年

2 張雪琪;動力貫入錨水中自由下落過程的數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2015年

本文編號：2810131