超大型LNG-FSRU与LNG船旁靠系泊模式研究
发布时间：2021-11-13 02:56
LNG-FSRU（Floating Storage and Regasification Unit,FSRU）作为一种LNG浮式储存和再气化装置具有建设成本低、周期短、运用灵活等优点,随着清洁能源的大量应用,具有广阔的发展前景。然而对于此类超大型液化天然气船舶的装卸传输作业,当船体遭遇强烈风浪流载荷作用时,系泊缆承受极大张力,就会出现因缆绳强度不足而断裂的危险事故,对船舶和码头造成极大损伤。目前世界上LNG-FSRU主要采用的系泊方式有:单点系泊系统、动力定位系统、多点系泊系统等。其中应用最为普遍的是单点系泊系统与动力定位系统,而LNG-FSRU码头多点系泊与船对船系泊在国内外研究中还处于起步阶段。因此,开展LNG-FSRU海上软钢臂单点系泊、码头多点系泊及与LNG转运船旁靠外输模式下的动力响应预报是目前LNG-FSRU系泊领域尚需解决的重要技术问题,同时对于相关船型的系泊设计及多体耦合运动响应研究同样具有重要的指导意义。本文基于三维势流理论,采用数值计算软件ANSYS/AQWA对LNG-FSRU码头多点系泊、水上软钢臂单点系泊及旁靠外输系统下的水动力性能和时域耦合动力响应进行了数值分...
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：135 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 LNG浮式终端(FSRU)概述
1.2.1 LNG接收终端分类及特点
1.2.2 LNG-FSRU组成
1.2.3 LNG-FSRU系泊系统
1.3 国内外研究进展及现状
1.3.1 码头旁靠船舶系泊研究现状
1.3.2 软钢臂单点系泊研究现状
1.3.3 海上多浮体系统水动力研究现状
1.4 本文主要工作内容和创新点
1.4.1 研究目标
1.4.2 主要研究内容
1.4.3 技术创新点
第2章 LNG-FSRU数值分析基本理论及软件介绍
2.1 概述
2.2 坐标系
2.3 环境载荷
2.3.1 风载荷
2.3.2 流载荷
2.3.3 波浪载荷
2.4 软件介绍
2.5 本章小结
第3章 LNG-FSRU水动力性能分析
3.1 引言
3.2 数值计算流程
3.2.1 水动力模型
3.2.2 入射波设置
3.3 水动力计算结果分析
3.3.1 不同吃水下LNG-FSRU水动力参数分析
3.3.2 不同浪向角下LNG-FSRU运动响应幅值算子计算分析
3.4 本章小结
第4章 270000m3LNG-FSRU码头系泊系统动力响应分析
4.1 概述
4.2 坐标系及码头海洋环境参数研究
4.2.1 坐标系
4.2.2 码头环境参数研究
4.3 LNG-FSRU码头系泊系统设计研究
4.3.1 码头结构
4.3.2 参考规范
4.3.3 阻尼
4.3.4 风流力系数选取
4.4 LNG-FSRU码头系泊布置研究
4.4.1 码头系泊系统总体布置
4.4.2 缆绳
4.4.3 护舷
4.5 LNG-FSRU码头系泊系统时域动力响应计算结果分析
4.5.1 不同作业水深下码头系泊系统响应结果
4.5.2 不同装载吃水下码头系泊系统响应结果
4.5.3 不同浪向角下码头系泊系统响应结果
4.6 本章小结
第5章 350000m3LNG-FSRU单点系泊系统动力响应分析
5.1 概述
5.2 坐标系及海洋环境参数研究
5.2.1 坐标系
5.2.2 海上环境参数研究
5.3 软钢臂单点系泊系统
5.3.1 计算模型
5.3.2 参考规范
5.3.3 阻尼
5.3.4 风流力系数的选取
5.4 单点系泊系统时域耦合动力响应分析
5.4.1 50m平均水位不同装载工况下单点系泊响应结果
5.4.2 不同作业水深满载吃水工况下单点系泊响应结果
5.5 本章小结
第6章 LNG-FSRU旁靠外输模式下系泊响应及运动特性分析
6.1 概述
6.2 旁靠系泊海洋环境参数研究
6.2.1 两船码头旁靠环境特征参数研究
6.2.2 单点环境特征参数研究
6.3 旁靠LNG船计算模型
6.4 LNG船与LNG-FSRU双船码头旁靠系泊设计
6.4.1 坐标系
6.4.2 双船旁靠系泊布置
6.4.3 缆绳
6.4.4 护舷
6.5 LNG船旁靠LNG-FSRU软钢臂单点系泊设计
6.5.1 坐标系
6.5.2 LNG旁靠LNG-FSRU单点系泊布置
6.5.3 缆绳
6.5.4 护舷
6.6 旁靠系泊衡准
6.7 两种典型系泊模式下LNG旁靠系泊时域耦合动力响应计算
6.7.1 船体运动响应分析
6.7.2 缆绳受力分析
6.7.3 护舷受力分析
6.7.4 单点结构受力分析
6.8 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 本文研究工作总结
7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水深对软刚臂单点系泊FPSO动力响应的影响[J]. 刘成义,唐友刚,李焱. 海洋工程. 2016(01)
[2]浅水单点系泊FPSO软刚臂参数敏感性分析[J]. 刘成义,唐友刚,李焱,李伟. 中国舰船研究. 2014(05)
[3]立式储罐环梁滚动隔震装置力学性能分析[J]. 李想,郝进锋,孙建刚,崔利富,杨惠晴. 地震工程与工程振动. 2014(01)
[4]较大周期波浪作用下大型系泊（LNG）船舶运动响应试验研究（英文）[J]. 史宪莹,张宁川,杨扬. 船舶力学. 2012(09)
[5]浮式LNG接收终端技术及发展[J]. 艾绍平,张奕. 世界海运. 2012(09)
[6]船舶系泊问题的试验研究技术[J]. 高峰,孟祥玮,郑宝友,李焱. 水道港口. 2012(02)
[7]西非多点系泊FPSO波频运动预报研究[J]. 张磊,杨建民,彭涛,吕海宁,张威. 中国海上油气. 2012(02)
[8]基于多体分析的浅水FPSO和水下软钢臂系泊系统运动特性研究[J]. 李淑一,王树青. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2011(09)
[9]波浪作用下大型开敞式码头系泊船舶系缆力研究[J]. 刘必劲,张亦飞,徐伟. 中国水运(下半月刊). 2010(11)
[10]风流作用下码头系泊船舶缆绳张力及运动量研究[J]. 马小剑,孙昭晨,张志明,杨国平,周丰. 水道港口. 2010(03)
博士论文
[1]浮式液化天然气装备（FLNG）水动力性能的数值分析及实验研究[D]. 赵文华.上海交通大学 2014
硕士论文
[1]浅水软钢臂系泊FPSO水动力性能和运动响应数值研究[D]. 李淑一.中国海洋大学 2011
[2]FPSO软刚臂单点系泊系统原型测量及分析评价[D]. 齐兴斌.大连理工大学 2012
[3]深水FPSO系泊系统时域耦合动力响应[D]. 魏跃.宁波大学 2009
本文编号：3492174
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：135 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 LNG浮式终端(FSRU)概述
1.2.1 LNG接收终端分类及特点
1.2.2 LNG-FSRU组成
1.2.3 LNG-FSRU系泊系统
1.3 国内外研究进展及现状
1.3.1 码头旁靠船舶系泊研究现状
1.3.2 软钢臂单点系泊研究现状
1.3.3 海上多浮体系统水动力研究现状
1.4 本文主要工作内容和创新点
1.4.1 研究目标
1.4.2 主要研究内容
1.4.3 技术创新点
第2章 LNG-FSRU数值分析基本理论及软件介绍
2.1 概述
2.2 坐标系
2.3 环境载荷
2.3.1 风载荷
2.3.2 流载荷
2.3.3 波浪载荷
2.4 软件介绍
2.5 本章小结
第3章 LNG-FSRU水动力性能分析
3.1 引言
3.2 数值计算流程
3.2.1 水动力模型
3.2.2 入射波设置
3.3 水动力计算结果分析
3.3.1 不同吃水下LNG-FSRU水动力参数分析
3.3.2 不同浪向角下LNG-FSRU运动响应幅值算子计算分析
3.4 本章小结
第4章 270000m3LNG-FSRU码头系泊系统动力响应分析
4.1 概述
4.2 坐标系及码头海洋环境参数研究
4.2.1 坐标系
4.2.2 码头环境参数研究
4.3 LNG-FSRU码头系泊系统设计研究
4.3.1 码头结构
4.3.2 参考规范
4.3.3 阻尼
4.3.4 风流力系数选取
4.4 LNG-FSRU码头系泊布置研究
4.4.1 码头系泊系统总体布置
4.4.2 缆绳
4.4.3 护舷
4.5 LNG-FSRU码头系泊系统时域动力响应计算结果分析
4.5.1 不同作业水深下码头系泊系统响应结果
4.5.2 不同装载吃水下码头系泊系统响应结果
4.5.3 不同浪向角下码头系泊系统响应结果
4.6 本章小结
第5章 350000m3LNG-FSRU单点系泊系统动力响应分析
5.1 概述
5.2 坐标系及海洋环境参数研究
5.2.1 坐标系
5.2.2 海上环境参数研究
5.3 软钢臂单点系泊系统
5.3.1 计算模型
5.3.2 参考规范
5.3.3 阻尼
5.3.4 风流力系数的选取
5.4 单点系泊系统时域耦合动力响应分析
5.4.1 50m平均水位不同装载工况下单点系泊响应结果
5.4.2 不同作业水深满载吃水工况下单点系泊响应结果
5.5 本章小结
第6章 LNG-FSRU旁靠外输模式下系泊响应及运动特性分析
6.1 概述
6.2 旁靠系泊海洋环境参数研究
6.2.1 两船码头旁靠环境特征参数研究
6.2.2 单点环境特征参数研究
6.3 旁靠LNG船计算模型
6.4 LNG船与LNG-FSRU双船码头旁靠系泊设计
6.4.1 坐标系
6.4.2 双船旁靠系泊布置
6.4.3 缆绳
6.4.4 护舷
6.5 LNG船旁靠LNG-FSRU软钢臂单点系泊设计
6.5.1 坐标系
6.5.2 LNG旁靠LNG-FSRU单点系泊布置
6.5.3 缆绳
6.5.4 护舷
6.6 旁靠系泊衡准
6.7 两种典型系泊模式下LNG旁靠系泊时域耦合动力响应计算
6.7.1 船体运动响应分析
6.7.2 缆绳受力分析
6.7.3 护舷受力分析
6.7.4 单点结构受力分析
6.8 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 本文研究工作总结
7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水深对软刚臂单点系泊FPSO动力响应的影响[J]. 刘成义,唐友刚,李焱. 海洋工程. 2016(01)
[2]浅水单点系泊FPSO软刚臂参数敏感性分析[J]. 刘成义,唐友刚,李焱,李伟. 中国舰船研究. 2014(05)
[3]立式储罐环梁滚动隔震装置力学性能分析[J]. 李想,郝进锋,孙建刚,崔利富,杨惠晴. 地震工程与工程振动. 2014(01)
[4]较大周期波浪作用下大型系泊（LNG）船舶运动响应试验研究（英文）[J]. 史宪莹,张宁川,杨扬. 船舶力学. 2012(09)
[5]浮式LNG接收终端技术及发展[J]. 艾绍平,张奕. 世界海运. 2012(09)
[6]船舶系泊问题的试验研究技术[J]. 高峰,孟祥玮,郑宝友,李焱. 水道港口. 2012(02)
[7]西非多点系泊FPSO波频运动预报研究[J]. 张磊,杨建民,彭涛,吕海宁,张威. 中国海上油气. 2012(02)
[8]基于多体分析的浅水FPSO和水下软钢臂系泊系统运动特性研究[J]. 李淑一,王树青. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2011(09)
[9]波浪作用下大型开敞式码头系泊船舶系缆力研究[J]. 刘必劲,张亦飞,徐伟. 中国水运(下半月刊). 2010(11)
[10]风流作用下码头系泊船舶缆绳张力及运动量研究[J]. 马小剑,孙昭晨,张志明,杨国平,周丰. 水道港口. 2010(03)
博士论文
[1]浮式液化天然气装备（FLNG）水动力性能的数值分析及实验研究[D]. 赵文华.上海交通大学 2014
硕士论文
[1]浅水软钢臂系泊FPSO水动力性能和运动响应数值研究[D]. 李淑一.中国海洋大学 2011
[2]FPSO软刚臂单点系泊系统原型测量及分析评价[D]. 齐兴斌.大连理工大学 2012
[3]深水FPSO系泊系统时域耦合动力响应[D]. 魏跃.宁波大学 2009
本文编号：3492174
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