具有垂荡板的Spar平台流体力学特性的数值模拟研究

发布时间：2020-06-14 04:22

【摘要】：在海洋资源竞争激烈的今天,海洋平台成为了国内外学者研究的重要课题。而垂荡板作为Spar平台不可或缺的组成部分,也越来越受到大家的重视。各国学者针对垂荡板对平台性能的影响展开了全面且深刻的研究。在此背景下,本文采用大涡模拟的数值模拟方法,对具有垂荡板Spar平台的振荡运动进行了初步的模拟与计算。在验证了数值模拟方法的可靠性之后,本文着重分析研究了垂荡板的厚径比、垂荡板和平台立柱直径比与运动振幅对其水动力系数的影响,揭示了无因次阻尼系数与直径比和数的正相关性关系,而且发现垂荡板的水动力特性可按照其厚径比分为厚板与薄板分别进行讨论,存在两种不同的规律。并在此基础上,对垂荡板周围的流场进行分类研究,归纳出垂荡板周围的漩涡结构大致可分为交互式、独立式与互逆式三类,并进一步发现不同的漩涡结构决定于垂荡板的厚径比与KC数。在此基础上,本文就流场的分类界限作了初步讨论与大胆猜测。最后,根据不同的泄涡模式归纳出平台垂荡运动无因次阻尼的经验公式。 【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U674.38

【图文】：

图 1- 1 现有 Spar平台的分类[1]Fig.1-1 Classification of existing Spar platforms Spar平台如图 1-1图左所示，，称之为传统式 Spar平台（Clas平台的主体部分是一个空间尺寸较大的规则圆柱体结构。整个[2]

如图 3-1 中所示，本论文进行数值模拟的计算域采用的是长方体型计算域。体型计算域的尺寸为 ，其余计算模型各部分的详细尺寸如 所示。坐标系的原点位于垂荡板振荡的平衡位置，坐标系的 z 轴与 Spar 平台中心线重合。在计算域四侧与底部边界上，采用壁面条件；在计算域上表面力出口边界；在垂荡板表面采用壁面条件。

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 吴维武;缪泉明;匡晓峰;杨烁;何再明;;Spar平台垂荡板受迫振荡水动力特性研究[J];船舶力学;2009年01期

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相关博士学位论文 前3条

1 田新亮;平板流动特性及其对深海平台垂荡抑制机理的研究[D];上海交通大学;2014年

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相关硕士学位论文 前1条

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本文编号：2712269