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Spar平台湿拖过程运动响应分析及湿拖方案选择

作　者: 彭翼
导　师: 黄衍顺
学　校: 天津大学
专　业: 船舶及海洋结构物设计制造
关键词: TrussSpar 湿拖稳性运动响应方案确定
分类号: U674.381
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 80次
引　用: 1次
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内容摘要

深海油气资源的大量开发,加速了对适应深水操作的平台结构物的需求。Spar平台作为一种专门用于深海油气开采、生产、处理加工和储存的海洋结构物,越来越多的被国内外各大石油公司所使用。在Spar平台整个安装过程中湿拖是非常重要的环节。有些Spar还具有在一定海域重复使用的功能,这个过程就更离不开湿拖。本论文针对上述问题,运用三维势流理论建立海洋结构物的力学模型,对Spar平台的拖航阻力、浮态,稳性,总纵强度以及运动幅值进行计算分析。在阻力计算时,根据实际工作海域确定外部载荷,应用中国船级社的阻力估算公式进行计算,对计算结果进行分析对比,求出合理的拖航阻力值。在确定浮态时,使用MOSES软件建立Spar平台的各压载舱模型,根据相关规范要求,结合不同工况的下的具体情况,得出最为切实可行的压载方案。对已确定的浮态,进行稳性校核,绘制出静稳性曲线。最后对Spar平台的总纵强度及运动幅值进行了计算分析。通过上述一系列计算,最终确定出合理的拖航方案。此论文的研究成果为此类海洋平台湿拖过程中的最佳吃水深度确定、以及湿拖过程中的最优拖航方案的确定,提供理论上及工程应用上的指导,具有很强的工程实用价值。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-12
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 海洋平台的发展  8-9
  1.3 Truss Spar平台的特点  9-11
  1.4 本论文主要研究内容  11-12
第二章拖航载荷的确定  12-21
  2.1 拖航载荷的分类  12
  2.2 环境载荷的确定  12-16
    2.2.1 环境载荷的确定方法  12-14
    2.2.2 我国南海海域的海况资料  14-16
  2.3 拖航阻力的计算  16-21
    2.3.1 阻力的分类  16-17
    2.3.2 阻力的估算  17-21
第三章 Spar湿拖模型的建立  21-38
  3.1 波浪理论介绍  21-24
    3.1.1 切片理论  21-22
    3.1.2 三维线性势流理论  22-23
    3.1.3 无航速浮体辐射和绕射问题  23-24
  3.2 水动力系数计算  24-27
    3.2.1 水动力的简化途径  24
    3.2.2 时域中辐射问题的势流理论  24-25
    3.2.3 频域中辐射问题的势流理论  25-26
    3.2.4 时域与频域中水动力的变换关系  26
    3.2.5 粘性流体水动力的表达  26-27
  3.3 计算分析思路及模型  27-29
    3.3.1 Spar平台湿拖过程分析  27-28
    3.3.2 计算分析模型  28-29
  3.4 建模软件的选择  29-31
    3.4.1 MOSES软件简介  29-30
    3.4.2 MOSES中坐标系的定义  30-31
    3.4.3 软件输入输出数据分析  31
  3.5 半潜船及平台联合体建模实例  31-38
    3.5.1 Spar平台数据  31-32
    3.5.2 Spar平台舱室布置  32-33
    3.5.3 桁架部分的建模  33-36
    3.5.4 Spar平台整体模型  36-38
第四章 Spar平台湿拖过程计算分析  38-59
  4.1 稳性计算分析  38-51
    4.1.1 稳性规范的选择  38-39
    4.1.2 压载方案的选择  39-43
    4.1.3 各吃水条件下的稳性高度  43-45
    4.1.4 静稳性曲线  45-48
    4.1.5 面积比及稳性校核  48-51
  4.2 总纵强度计算分析  51-54
  4.3 运动响应计算分析  54-59
    4.3.1 水动力系数计算  54-55
    4.3.2 各吃水条件下的运动响应  55-59
第五章结论与展望  59-60
参考文献  60-62
发表论文和参加科研情况说明  62-63
致谢  63

Spar平台湿拖过程运动响应分析及湿拖方案选择

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