【摘 要】
:
深水海洋平台是当前世界范围内进行深海油气矿产资源开发的主要海工装备,具有特征尺度大,作业海域深的特点。在海洋环境下,由于漩涡脱落海洋平台容易发生涡激运动(VIM)现象,
论文部分内容阅读
深水海洋平台是当前世界范围内进行深海油气矿产资源开发的主要海工装备,具有特征尺度大,作业海域深的特点。在海洋环境下,由于漩涡脱落海洋平台容易发生涡激运动(VIM)现象,使得与平台连接的锚链和立管等结构将承受更强的疲劳破坏,缩短疲劳寿命。自1996年被发现,VIM一直被视为海洋工程领域的研究热点与难点。基于流函数的DVM模型原理简明,易于数值实现,计算不受单元网格限制,在关心的涡量集中区具有很高的流场分辨率,可以用大时间步长模拟高雷诺数流场,尤其适用于研究海洋平台的VIM等问题。本文利用DVM模型,对低质量比Spar平台和深吃水半潜平台的VIM现象进行了数值模拟,旨在分析平台的VIM响应特性,并尝试从机理上解释VIM产生原因。为验证所采用的DVM模型的有效性,本文编写了基于Fortran语言的计算程序,对比了新生涡的不同布置方式对计算结果的影响、不同受力计算式的计算效果以及不同核函数在诱导涡团速度方面的差异,提出了防止涡团进入物体内的几何镜像法,讨论了DVM方法对单柱体和多柱体结构的不同处理方式。而后以固定圆柱和弹性支承圆柱为例,模拟了二维圆柱体在不同约束下的绕流特性和运动特征,通过与前人试验对比,证明本文所采用的基于涡量-流函数方程的DVM模型对于解决高雷诺数绕流问题行之有效。由于当前计算方法的限制,本文将选取的低质量比Spar平台和深吃水半潜平台做二维简化处理,对其在不同工况下的VIM响应特性进行数值研究,给出了平台尾流场结构、平台受力曲线、横荡与纵荡位移以及VIM运动轨迹,分析了平台的频率响应规律。通过对典型海洋平台二维模型的VIM研究,从流场结构、受力和位移变化的角度进一步加深对VIM特征和机理的认识。
其他文献
近些年来,随着信息科学和技术的飞速发展,生物识别技术取得了巨大发展并逐渐被应用到社会生活的各个领域。其中,自动指纹识别技术是目前应用最为广泛的一种。自动指纹识别鉴
水路运输高速化和船舶大型化是现代水路运输发展的趋势。目前,国内已经投入营运的高速船舶的航行性能有一个很普遍的问题,那就是尾浪过高。过高的尾浪会掀翻小船、引起岸滩剥
船舶是一种复杂的弹性结构,在营运过程中总会受到主机、螺旋桨、波浪等外界激励的作用。这些外界激励的作用将引起船舶发生不同程度的振动,过大的振动可导致结构产生疲劳破坏,影
船舶在航行过程中不可避免的要受到各种冲击载荷的威胁,对于一般民用船舶其冲击载荷主要是船舶碰撞或搁浅时的碰撞力载荷;对于军船则还要充分考虑到战时的爆炸冲击载荷。在碰
柴油机的零部件中,机体是铸造的箱体零件,构成柴油机的骨架,支撑和固定着柴油机的所有运动部件,使它们在工作时保持相对准确的位置。其可靠性对整个柴油机的性能有着重要的影
热声驱动的脉管制冷机是以基于热声效应的热声发动机作为脉管制冷机的驱动源来达到制冷效果的一种新型制冷装置。该装置具有无运动部件、无污染、可靠性高等优点,受到科研工作者的关注。本文首先回顾了热声发动机和脉管制冷机的研究背景和发展进程,介绍了热声发动机的应用情况,介绍并定性分析了热声效应,详细分析了驻波声场和行波声场的区别;另外,介绍了线性热声理论、非线性热声理论以及热声流体网格理论;然后介绍了几种典型
船舶在海上航行时经常遭遇波浪较大的情况,势必会造成航行困难。这种情况下,传统船型会有较大的摇摆及垂荡,造成舒适性降低等问题,小水线面双体船(Small Water-plane Area Tw
随着我国经济持续快速发展,对油气资源的消耗也与日俱增,有限的陆地油气资源已远远不能满足需求,油气供求矛盾非常突出。我国拥有约一百三十万平方千米的大陆架,蕴含着丰富的
钻井工艺中,定向井钻探要求及时准确地测量钻头所在井眼处的方向参数,以便描绘井眼轨迹,指导钻井作业。其中,作业井与目标井的精确连通在现代钻井中要求越来越高,传统测井仪
己亥腊尽,庚子春临.九省通衢大武汉,陡降瘟疫地天惊.一种新冠肺炎病毒,八方放荡,肆虐横行.一瞬间,上万市民感染,命悬一线;医院缺医少药,无力起死回生.rn武汉告急!万众揪心!rn