發(fā)布時(shí)間：2021-08-02 02:41

　　隨著海洋資源開(kāi)發(fā)向深海方向發(fā)展,各類新型浮式生產(chǎn)系統(tǒng)相繼得到開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,海洋工程將面臨更多有關(guān)多浮體旁靠結(jié)構(gòu)物間協(xié)同作業(yè)的問(wèn)題。在某些海況下,多浮體浮式結(jié)構(gòu)物之間的互相作用將會(huì)嚴(yán)重影響海上作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。本文應(yīng)用粘流理論以及計(jì)算流體力學(xué)CFD（Computational Fluid Dynamics）技術(shù)、自由液面捕捉技術(shù)VOF（Volume of Fluid）法,借助CFD軟件STAR-CCM+對(duì)兩旁靠浮式結(jié)構(gòu)物與系泊系統(tǒng)之間的耦合作用開(kāi)展了研究。論文的主要工作和成果如下:（1）針對(duì)選題背景,分析了多浮體旁靠結(jié)構(gòu)在作業(yè)時(shí)所涉及的相關(guān)問(wèn)題。對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于多浮體的水動(dòng)力干擾問(wèn)題的研究現(xiàn)狀、研究方法和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了較為全面的綜述分析,確定了本課題的研究方法。（2）建立了三維旁靠浮式結(jié)構(gòu)與系泊系統(tǒng)間耦合作用的分析模型,在驗(yàn)證造波可行的情況下,對(duì)窄縫間設(shè)置的波浪監(jiān)測(cè)點(diǎn)的波高進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,并將得出的結(jié)果與現(xiàn)有的文獻(xiàn)進(jìn)行比較,驗(yàn)證了模擬方法的可行性與有效性。（3）分別研究了波長(zhǎng)和浪向?qū)膳钥扛∈浇Y(jié)構(gòu)與系泊系統(tǒng)之間的耦合作用的影響,計(jì)算了旁靠浮式結(jié)構(gòu)窄縫間波面升高以及系泊受力等問(wèn)題,對(duì)比分析了不... 

【文章來(lái)源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題研究的背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.1 單浮式結(jié)構(gòu)與系泊系統(tǒng)的耦合作用研究
        1.2.2 多浮體系統(tǒng)的水動(dòng)力特性分析
        1.2.3 浮式結(jié)構(gòu)間的多重耦合作用
        1.2.4 水池模型試驗(yàn)
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容及研究方法
    1.4 本文創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 數(shù)值模擬基本理論和方法
    2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)原理
    2.2 流體的基本控制方程
    2.3 湍流模型
    2.4 數(shù)值方法
        2.4.1 離散方法
        2.4.2 自由液面的重構(gòu)
    2.5 自由液面運(yùn)動(dòng)處理
        2.5.1 自由液面條件
        2.5.2 初始條件
    2.6 求解域邊界條件設(shè)置
    2.7 浮式結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程
    2.8 錨鏈的懸鏈線理論
    2.9 本章小結(jié)
第3章 系泊狀態(tài)下旁靠浮式結(jié)構(gòu)間窄縫流場(chǎng)特性分析
    3.1 軟件簡(jiǎn)介
    3.2 粘性數(shù)值波浪水池
        3.2.1 規(guī)則波理論
        3.2.2 速度入口輸入式造波
        3.2.3 阻尼消波法
        3.2.4 數(shù)值水池基本參數(shù)及數(shù)值建模
        3.2.5 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
    3.3 波浪作用下旁靠浮式結(jié)構(gòu)間窄縫流場(chǎng)計(jì)算
        3.3.1 計(jì)算模型的主要參數(shù)
        3.3.2 幾何模型的建立
        3.3.3 模型網(wǎng)格劃分
        3.3.4 系泊系統(tǒng)的設(shè)置
        3.3.5 波浪監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)定
    3.4 數(shù)值模擬數(shù)據(jù)對(duì)比及驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 不同波浪參數(shù)對(duì)旁靠浮式系統(tǒng)的影響
    4.1 不同波長(zhǎng)對(duì)旁靠浮式結(jié)構(gòu)與系泊系統(tǒng)的水動(dòng)力性能的影響
        4.1.1 計(jì)算模型
        4.1.2 不同波長(zhǎng)對(duì)旁靠浮式結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的影響
        4.1.3 不同波長(zhǎng)對(duì)旁靠浮式結(jié)構(gòu)纜繩受力的影響
        4.1.4 不同波長(zhǎng)對(duì)旁靠浮式結(jié)構(gòu)波面升高的影響
    4.2 不同浪向?qū)ε钥扛∈较到y(tǒng)的影響
        4.2.1 不同浪向計(jì)算模型的說(shuō)明
        4.2.2 不同浪向下浮體運(yùn)動(dòng)的對(duì)比
        4.2.3 不同浪向下纜繩受力的對(duì)比
        4.2.4 不同浪向下波面升高的對(duì)比
    4.3 本章小結(jié)
第5章 不同間距和系泊方式對(duì)旁靠浮式系統(tǒng)水動(dòng)力特性的影響
    5.1 不同間距對(duì)旁靠浮式系統(tǒng)的水動(dòng)力性能的影響
        5.1.1 計(jì)算工況
        5.1.2 不同間距對(duì)旁靠浮式結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的影響
        5.1.3 不同間距對(duì)旁靠浮式結(jié)構(gòu)纜繩受力的影響
        5.1.4 不同間距對(duì)于旁靠浮式結(jié)構(gòu)波面升高的影響
    5.2 不同系泊方式對(duì)旁靠浮式結(jié)構(gòu)物間的影響
        5.2.1 不同系泊方式對(duì)系泊浮式結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的影響
        5.2.2 不同系泊方式對(duì)纜繩受力的影響
        5.2.3 不同系泊方式對(duì)系泊浮式結(jié)構(gòu)波面升高的影響
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    本文總結(jié)
    研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]LNG系統(tǒng)旁靠外輸作業(yè)時(shí)的水動(dòng)力性能數(shù)值研究[J]. 楊江輝,袁遠(yuǎn),黃錫玲,何登濱.  船舶工程. 2016(09)
[2]LNG運(yùn)輸船旁靠FLNG卸載作業(yè)時(shí)的水動(dòng)力性能試驗(yàn)[J]. 徐喬威,胡志強(qiáng),謝彬,趙晶瑞.  中國(guó)海上油氣. 2015(02)
[3]LNG并靠外輸作業(yè)時(shí)水動(dòng)力性能數(shù)值研究[J]. 張甫杰,董國(guó)祥,高家鏞.  上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]浮體與系泊系統(tǒng)的耦合動(dòng)力分析[J]. 劉文璽,周其斗,張緯康,紀(jì)剛.  船舶力學(xué). 2014(08)
[5]連接纜形式對(duì)旁靠外輸安全的影響分析[J]. 劉勝楠,孫麗萍,艾尚茂,武春霖.  船海工程. 2014(03)
[6]方箱與直墻間窄縫內(nèi)流體共振的試驗(yàn)研究[J]. 譚雷,呂林,劉名名,滕斌.  中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2014(04)
[7]時(shí)域分析波浪中浮體運(yùn)動(dòng)的時(shí)延函數(shù)計(jì)算[J]. 唐愷,朱仁傳,繆國(guó)平,范菊.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]FLNG系統(tǒng)進(jìn)行旁靠卸載作業(yè)時(shí)的水動(dòng)力性能研究[J]. 趙文華,楊建民,胡志強(qiáng),李欣.  船舶力學(xué). 2012(11)
[9]兩船波浪中并靠補(bǔ)給相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型試驗(yàn)研究[J]. 施平安,何立居,葉家瑋.  船海工程. 2012(05)
[10]旁靠系泊油船水動(dòng)力相互作用分析[J]. 付強(qiáng),王宏偉,解德.  船海工程. 2012(04)

博士論文
[1]海洋工程粘性數(shù)值波浪水池開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[D]. 曹洪建.上海交通大學(xué) 2014
[2]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
[3]深水浮式結(jié)構(gòu)與系泊/立管系統(tǒng)的全時(shí)域非線性耦合動(dòng)態(tài)分析[D]. 楊敏冬.大連理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]旁靠浮式結(jié)構(gòu)間窄縫水動(dòng)力振蕩研究[D]. 紀(jì)仁瑋.江蘇科技大學(xué) 2017
[2]波浪與系泊多浮體系統(tǒng)耦合作用的時(shí)域數(shù)值研究[D]. 曹光磊.大連理工大學(xué) 2016
[3]FLNG-LNGC旁靠外輸過(guò)程的水動(dòng)力特性分析[D]. 齊月才.大連理工大學(xué) 2016
[4]波浪作用下多浮體系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)特性研究[D]. 郭飛.上海交通大學(xué) 2014
[5]多浮體水動(dòng)力干擾研究[D]. 徐亮瑜.上海交通大學(xué) 2014
[6]FPSO-LNG多體系統(tǒng)水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算及分析[D]. 祁祺.華中科技大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3316726