海洋内孤立波中Spar平台载荷与动力响应特性研究

发布时间：2021-04-12 04:05

　　我国南海海域蕴藏有丰富的石油、天然气等化石能源,若能有效的对南海油气等资源进行开发,必将极大地缓解我国的能源困境。海洋平台在海上能源开发中占据重要的地位,未来我国若要对海上油气资源进行勘探开发,势必离不开这些海上浮式结构物的支持。但是我国南海海域海洋环境复杂,内孤立波活动频繁,对海上的正常作业造成了极大威胁,因此在海洋平台的设计设计时一定要考虑到内孤立波等海洋环境载荷的作用。本文首先对相关研究工作进行了回顾和总结,在此基础上采用模型实验和数值模拟相结合的方法对带和不带螺旋侧板的Spar平台在内孤立波作用下的载荷以及动态响应问题进行了研究。具体内容如下:在第二章中,在内波水槽中进行相关实验,对在内孤立波作用下的带和不带有螺旋侧板的Spar平台的载荷特性进行研究,根据实验结果得知两类平台的纵向水平力均可以采用Morison公式进行计算,并对Morison公式中惯性力系数以及拖曳力系数的经验计算方法,利用所建立的经验公式计算所得纵向水平载荷的理论与实验结果时历过程吻合。同时发现与内孤立波纵向水平力幅值相比,Spar平台的内孤立波横向水平力幅值要小大约1个量级,但是在Spar平台的实际设计中仍... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

我国南海地区的内孤立波分布情况

内孤立波的大量研究主要开始于上世纪六十至七十年代，遥感探测以及海洋仪器的发展，使得无论是内孤立波验乃至观测都取得了长足的进步。在二十世纪六十年代的快速发展使得在世界很多沿海以及近海海域都实地观测中比较重要的要属 Perry 等[26]在安达曼海域的观测结 的海域中进行观测，最终在在深度大约 500m 的温跃层幅可以达到 80m，波长在 2000m 以上。Osborne 等[27]随立波是由于潮流流经安达曼群岛附近的海峡而产生的，海域附近传播远达几百千米。显然早期观测到的内孤立些内孤立波的波幅与垂向分层尺度相比较大，并且观测的波型以及波幅传播较远的距离，说明色散性在内波传素，因此不能将其简化为线性波来考虑。举例来说，St观测发现，在上层流体深度仅为 7m 的海域中内孤立波5m，波幅与上层流体深度的比值在 3 左右，已经远远超。

上海交通大学硕士学位论文在设计上均把提供浮力的硬舱置于压载舱之上，从而浮心位置，这种结构使其自身便具有极为良好的稳定业时常采用系泊缆索定位，这种定位系统不会随着平加，使得 Spar 平台极其适合于深水条件下的油气开采ar 平台结构的出现，也极大地降低了建造成本以及安济性更为优秀，在如今的深海油气开采作业中，比如墨得到了越来越广泛的应用。


本文编号：3132581