FPSO采油平台波浪漂移力分析与计算方法
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更新于2024-08-07
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"本文主要研究了FPSO(Floating Production Storage and Offloading)型采油平台在波浪作用下的波浪漂移力分析,这是一种船型的海上石油生产、储存和卸货设施。波浪平均漂移力是由于一阶波浪运动产生的二阶效应,对FPSO系统的稳定性和锚泊系统设计至关重要。研究中采用了高阶边界元方法来处理一阶波浪辐射和绕射问题,同时考虑了FPSO的形状对称性,以提高计算精度。此外,通过近场解法直接在FPSO的湿表面进行压力积分来获取波浪平均漂移力,这种方法在高频波浪条件下的计算结果具有高精度和良好的收敛性。"
FPSO型采油平台在海洋环境中工作,因此必须能够抵御各种海况,尤其是波浪的影响。波浪平均漂移力是这种环境中的关键力学因素,它直接影响FPSO的纵荡、横荡和首摇,这些动态响应对于平台的安全稳定至关重要。为了确保FPSO系统的锚泊系统设计合理,需要精确计算不同波向的波浪作用下产生的漂移力。
在本研究中,作者采用了高阶边界元方法(Higher-Order Boundary Element Method,HOBEM)来处理一阶波浪辐射和绕射问题。这种方法基于边界积分方程,可以有效地模拟流体与结构界面的相互作用,尤其适用于复杂形状的FPSO结构。考虑到FPSO的对称性,可以减少计算的复杂性和提高效率。
近场解法是一种直接在流体表面进行计算的方法,它在FPSO的湿表面进行压力积分,以获取波浪平均漂移力。这种方法相对于常数单元方法,具有更高的精度,特别是在处理高频波浪时,能够提供更可靠的结果,这对于理解高频波浪对FPSO的影响至关重要。
关键词:FPSO系统、波浪平均漂移力、高阶边界元方法、近场解法。这些关键词揭示了研究的核心内容,即通过对FPSO在波浪环境下的动力学分析,为实际工程设计提供理论支持。
该研究为FPSO系统的锚泊设计和海洋工程提供了重要的理论基础,通过精确计算波浪漂移力,有助于确保FPSO在极端海况下的安全运营。这是一项结合了流体力学、海洋工程和数值计算的先进技术研究,对于提升海洋石油开采的效率和安全性具有重要意义。
2021-10-08 上传
2021-06-13 上传
2021-04-25 上传
2021-06-13 上传
2021-08-28 上传
2021-05-18 上传
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2021-04-29 上传
2021-05-26 上传
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