浮式液化天然气生产装备（FLNG）单点系泊系统水动力特性研究

发布时间：2017-07-19 09:10

  本文关键词：浮式液化天然气生产装备（FLNG）单点系泊系统水动力特性研究

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【摘要】：本文针对一单点系泊的FLNG水动力特性开展了水池模型试验和数值计算研究。通过静水衰减试验获得船体运动的衰减周期和无因次阻尼系数;通过水平刚度试验验证了单点系泊系统模型的可靠性。试验通过白噪声试验,得到了FLNG的一阶运动幅值响应算子,在频域范围分析了FLNG船体各载况的运动特性,以及舱内液体晃荡对船体运动产生的影响。同时,试验模拟了南海实际海洋环境条件,采集了FLNG在单点系泊系统耦合下的船体六自由度运动以及系泊锚链顶端载荷时历数据。在时域内分析了不同海况和液舱晃荡对单点系泊FLNG系统水动力性能的影响。本文通过数值计算软件SESAM建立了FLNG船体结构的数值模型,并根据模型试验的结果对该数值模型进行了校正。在数值模型中,通过建立一系列带有不同纵向位置的内转塔,重点研究了不同内转塔位置对单点系泊FLNG系统水动力性能的影响,并为该FLNG设计给出了较为合理的内转塔安装范围。通过对锚链顶端载荷次大的锚链进行的破断处理,研究了原单点系泊系统的冗余度。同时,本文对原系泊系统进行了优化设计,并通过数值计算对该系泊系统的安全性进行了研究。综上所述,本文对单点系泊FLNG水动力性能展开了较为系统和深入的研究,为处在设计阶段的FLNG提供了有价值的参考。
【关键词】：FLNG 水动力性能 单点系泊 水池模型试验 数值计算分析
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U674.38
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 绪论12-24
• 1.1 引言12-13
• 1.2 FLNG发展现状13-14
• 1.3 FLNG研究进展综述14-22
• 1.3.1 FLNG和LNG运输船组成的多浮体系统的水动力14-16
• 1.3.2 FLNG液舱晃荡对船体运动的影响16-17
• 1.3.3 FLNG与单点系泊系统耦合水动力性能17-18
• 1.3.4 单点系泊FLNG系统的水平面稳性18-19
• 1.3.5 FLNG模型试验研究19-22
• 1.4 本文主要研究内容和方法22-23
• 1.5 本文创新点23-24
• 第二章 FLNG水动力学数值建模24-28
• 2.1 数值计算模型24-25
• 2.2 频域势流理论25-26
• 2.3 时域势流理论26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 FLNG单点系泊水动力性能模型试验28-45
• 3.1 相似定律简介28
• 3.2 坐标系28-29
• 3.3 试验模型与布置29-39
• 3.3.1 FLNG模型30-32
• 3.3.2 转塔系统模型32
• 3.3.3 系泊系统模型32-39
• 3.3.4 水平系泊系统模型39
• 3.4 海洋环境模拟39-41
• 3.5 试验内容41-44
• 3.5.1 系泊系统水平刚度试验41-42
• 3.5.2 风流系数试验42-43
• 3.5.3 波浪试验43-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第四章 FLNG单点系泊水动力模型试验结果分析45-65
• 4.1 FLNG静水衰减试验结果分析45-48
• 4.2 FLNG水动力性能频域分析48-55
• 4.2.1 固体装载FLNG水动力性能频域分析48-52
• 4.2.2 液舱晃荡对FLNG水动力性能影响的频域分析52-55
• 4.3 FLNG水动力性能时域分析55-63
• 4.3.1 固体装载FLNG水动力性能时域分析55-59
• 4.3.2 液舱晃荡对FLNG水动力性能影响的时域分析59-63
• 4.4 本章小结63-65
• 第五章 内转塔位置对单点系泊的FLNG水平面稳性的影响65-73
• 5.1 频域数值模型校正65-67
• 5.2 时域数值模型校正67-69
• 5.3 内转塔位置对FLNG水平稳性的影响69-72
• 5.4 本章总结72-73
• 第六章 FLNG单点系泊系统载荷研究73-82
• 6.1 单点系泊系统冗余度分析73-75
• 6.1.1 锚链破断下的FLNG船体运动分析73-74
• 6.1.2 锚链冗余度分析74-75
• 6.2 FLNG单点系泊系统优化方案的载荷特性分析75-80
• 6.2.1 单点系泊FLNG系统数值模型验证75-78
• 6.2.2 单点系泊系统优化设计及其载荷特性研究78-80
• 6.3 本章小结80-82
• 第七章 总结与展望82-85
• 7.1 主要研究内容和结论82-84
• 7.2 进一步研究工作与展望84-85
• 参考文献85-93
• 致谢93-94
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文94

【参考文献】

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1 李昭伟;;南海东部地区近10年油气勘探进展及新领域分析[J];中国海上油气;2008年06期

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本文编号：562085