發(fā)布時間：2019-05-27 06:09

【摘要】：Spar平臺的中央井自下而上貫穿整個主體,其內(nèi)按照一定的方式布置立管和其它重要鉆井設(shè)施,構(gòu)成Spar平臺的月池。根據(jù)實際使用要求,有時將月池設(shè)計為半開口形式,海水可以自由進入或者流出月池。若采用頂張緊立管,則月池內(nèi)海水的質(zhì)量與平臺主體質(zhì)量量級相當(dāng),月池內(nèi)流體對平臺主體運動的影響不可忽略。本文采用數(shù)值模擬和模型試驗的方法研究Truss Spar平臺與月池內(nèi)部流體的耦合運動。基于線性勢流理論推導(dǎo)了平臺的一階波浪力和水動力系數(shù),利用經(jīng)典懸鏈線理論計算了平臺的系泊力,計算了TTR立管的垂向剛度。根據(jù)月池底部擋板的壓力平衡方程建立了月池內(nèi)流體的“活塞”運動方程,根據(jù)等效力學(xué)模型推導(dǎo)了月池內(nèi)流體“晃蕩”運動對平臺縱搖和縱蕩運動的作用力。建立了平臺縱蕩—垂蕩—縱搖和月池內(nèi)流體垂向運動耦合的動力學(xué)方程,計算了不同底部擋板形式時的系統(tǒng)響應(yīng),分析了底部擋板開口對平臺運動及月池內(nèi)流體運動的影響,進行了耦合參數(shù)對系統(tǒng)響應(yīng)的敏感性分析。本文研究表明,考慮月池內(nèi)流體后平臺的附加質(zhì)量和阻尼增大,從而增大了平臺垂蕩和縱搖模態(tài)的固有周期。不同的底部擋板開孔率,對應(yīng)不同的垂蕩粘滯阻尼,本文研究中30%開孔率時平臺的垂蕩阻尼最大。當(dāng)波浪周期接近平臺垂蕩固有周期時,月池流體對平臺主體垂蕩有抑制效應(yīng),且抑制程度與月池開孔面積有關(guān),在實際中可設(shè)計月池底部擋板的最優(yōu)開孔面積來最大程度地減小平臺主體的垂蕩運動。較大開孔率時,平臺垂蕩RAO有兩個峰值,分別出現(xiàn)在月池流體垂向振動固有周期及平臺垂蕩固有周期附近,實際中采用半開口的月池時,應(yīng)該考慮月池流體對平臺主體垂蕩運動的影響。參數(shù)敏感性分析表明,月池內(nèi)部流體-平臺之間的質(zhì)量耦合系數(shù)和平臺垂蕩的阻尼系數(shù)對平臺的垂蕩運動影響較大。本文研究結(jié)果為月池結(jié)構(gòu)設(shè)計和平臺運動響應(yīng)優(yōu)化提供了參考。
[Abstract]:......
【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

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫采微;楊建民;呂海寧;;波浪作用下帶月池結(jié)構(gòu)船體運動數(shù)值預(yù)報[J];海洋工程;2013年04期

2 張蕙;楊建民;肖龍飛;楊立軍;;均勻流中深水系泊Truss Spar平臺渦激運動試驗研究[J];海洋工程;2011年04期

3 王興剛;孫昭晨;梁書秀;郭傳勝;;水深和螺旋板對Classic Spar水動力特性的影響[J];中國海洋平臺;2011年01期

4 劉永濤;馬寧;顧解忡;;各種激勵作用下液艙內(nèi)液體晃蕩的計算與分析[J];船海工程;2009年05期

5 劉利琴;唐友剛;王文杰;;Spar平臺垂蕩—縱搖耦合運動的不穩(wěn)定性[J];船舶力學(xué);2009年04期

6 劉利琴;唐友剛;王文杰;;Spar平臺垂蕩-縱搖耦合運動失穩(wěn)機理[J];海洋工程;2009年02期

7 邢宏巖;宋友良;王志勇;;Truss Spar平臺主體結(jié)構(gòu)與建造初探[J];中國海洋平臺;2009年01期

8 劉登成;丁勇;;艦船在靜水中非線性橫搖的解析方法[J];船舶力學(xué);2009年01期

9 李彬彬;歐進萍;;Truss Spar平臺垂蕩響應(yīng)頻域分析[J];海洋工程;2009年01期

10 康莊;姚熊亮;;浪流條件下月池內(nèi)流體活塞振蕩特性實驗研究[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報;2008年03期

，

本文編號：2485946