风流波动力定位浮台的水动力学分析

发布时间：2021-01-10 05:12

　　随着海洋资源开发竞争的日趋激烈,其海洋环境监测和通信日趋得到了重视。而深海监测和通信网络的建立一直是世界各国的挑战。此浮体的设计是在前期浮体的基础上开展的,前期浮台采用锚定的方式固定在海洋中,其只能应用在海上深度较浅的海域,且锚系成本较高,几乎与浮体的价位相当。从向深海发展和节约造价成本的角度,开始了课题中浮体的设计。主要研究内容及方法如下:深海浮体的难点是如何长期停留在深海处,使用锚链成本过高甚至因深度过深无法使用,而常规动力定位停留需要耗费大量的化石燃料提供动力且不能长时间工作。考虑到深海长时间布放平台的难点及平台的使用要求,于是想设计出一种利用海洋中能源提供动力的动力定位平台,该种平台不需要精确的定位,只需将位置保持在一个特定的范围内即可。于是借鉴了波浪滑翔机和风帆船的原理进行了最初的概念设计。因海上的风能和波浪能是取之不尽的,因此可为平台长时间提供动力。本文主要进行了水动力部分的设计与分析。概念模型设计,在往期已经成功下水的平台尺寸上进行设计,将水下主浮体设计成两个片状流线体,这样既有利于减少前进的阻力又有利于推进翼板的安装。其设计原理是波浪带动浮体上下升沉运动,与片状主体旋转... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

波浪滑翔机

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文水深和无限水深对水面垂直浮式圆柱体的影响数据[17]。Ould el Moc粘性的流体方程，他们追踪自由表面利用了 VOF 法，使用雷诺平均式钻进平台的控制方程。分析了海浪抨击、海浪破碎、平台上浪等现钻井平台的三维有限元模型，应用流固耦合的方法对流体力和固体终得到平台的应力和变形的时域响应，这对平台结构的强度及疲劳可取的方法。相对传统的莫尔森先计算的海浪载荷再计算平台的运具有更高的先进性[18]，这也依赖于计算机的发展，可以进行大规模内研究现状）动力定位 关于动力定位的研究在我国开展的较晚，主要集中在科知名高校。“大洋一号”[19]考察船（图 1-4）是我国自主设计和建造动力定位系统的船舶。

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文表 2-1（续表） 水波 2-1 可知，波速的计算需要根据水深范围选取合适的计算公式。当波水深时，此时的波动即为深水波，可以看出它只是关于波长的函数浅水波为水深小于波长的二十分之一，它只是水深的函数与波长无为2h20LL ，此时的波速是关于波长和水深的双重函数[34]。水波200hL L2 hC gh

【参考文献】：
期刊论文
[1]波浪滑翔机的水动力性能分析[J]. 张禹,薄玉清,刘慧芳.  制造业自动化. 2017(03)
[2]基于AQWA的S-Spar平台动力响应分析[J]. 刘震,黄维平.  船舶力学. 2016(Z1)
[3]水下流线型体的结构阻力特性及其应用研究[J]. 肖华攀,方子帆,朱陈,何孔德,杨蔚华,丁宏祝.  三峡大学学报(自然科学版). 2013(06)
[4]基于切片理论的波浪载荷直接计算[J]. 吴小平.  上海造船. 2010(04)
[5]基于STAR-CCM+的简单流体模型CFD研究[J]. 邱静,王国志,李玉辉.  液压气动与密封. 2010(10)
[6]基于AQWA的张力腿平台动力响应分析[J]. 闫功伟,欧进萍.  东南大学学报(自然科学版). 2009(S2)
[7]桁架式近海结构物整体波浪荷载分析[J]. 吴家鸣,郁苗,朱良生.  华南理工大学学报(自然科学版). 2009(11)
[8]黏性波浪场与半潜平台相互作用的数值模拟[J]. 王彦,尤云祥.  水动力学研究与进展A辑. 2009(06)
[9]黏性水波场和水平方柱波浪载荷的数值模拟[J]. 尤学一,李占.  天津大学学报. 2009(03)
[10]运动船体甲板上浪的三维数值模拟[J]. 朱仁传,缪国平,林兆伟,向红贵.  水动力学研究与进展A辑. 2008(01)

博士论文
[1]数值波浪水槽及其应用研究[D]. 郭晓宇.上海交通大学 2011

硕士论文
[1]风浪流联合作用下浮动式发电平台的水动力特性及稳定性和强度分析[D]. 曹猛猛.合肥工业大学 2016
[2]系泊式新能源平台水动力分析[D]. 何江贤.哈尔滨工业大学 2015
[3]波浪动力滑翔机双体结构工作机理与动力学行为研究[D]. 贾立娟.国家海洋技术中心 2014
[4]无人操纵帆船设计及运动控制研究[D]. 杨少龙.大连海事大学 2013
[5]海洋波浪的动态可视化研究与实现[D]. 徐彬.中国海洋大学 2006



本文编号：2968127