兩個浮體在規(guī)則波中受到的漂移力.pdf

1、為了在離岸較遠(yuǎn)的海域，經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)和加工天然氣，人們考慮開發(fā)出浮動生產(chǎn)儲存、裝卸船(LNG-FPSO)系統(tǒng)。并且研究它在惡劣環(huán)境下的性能。當(dāng)FPSO儲存罐中的液態(tài)天然氣裝卸到LNG船時，LNG船通常并列停泊在FPSO船旁邊以便于裝卸?？墒?，兩船處于并列位置且間距較小，兩船間流體的干擾很大而且很復(fù)雜，所以在設(shè)計錨鏈系統(tǒng)時必須考慮這些問題。由于流體的干擾，兩船可能碰撞，也會產(chǎn)生排斥力和漂移力，以致毀壞錨鏈系統(tǒng)。為了計算水動力干擾在振蕩力和定常

2、力上的影響，不僅要對以入射波波幅為基準(zhǔn)的一階水動力和波浪激勵力引起的運(yùn)動做出預(yù)報，而且要計算二階時間平均定常力。后者定常力稱為波浪漂移力，它只能由一階量的二次乘積計算得出。準(zhǔn)確、高效地計算多浮體的二階波浪力是目前國際船舶與海洋工程水動力領(lǐng)域研究的熱點之一。本文主要做了以下幾方面的工作： 1．為了校核計算程序，采用分布源模型用Hess-Smith方法計算了無界流場中單個運(yùn)動物體的附加質(zhì)量系數(shù)，計算結(jié)果與理論值吻合良好。分析了無界流

3、場中兩個物體的間距對運(yùn)動物體附加質(zhì)量系數(shù)的影響。 2．關(guān)于浮體在微幅規(guī)則波作用下作微幅運(yùn)動時的線性水動力問題，計算了單個浮體的水動力系數(shù)，計算結(jié)果與參考文獻(xiàn)進(jìn)行了比較，二者吻合良好。分析了兩個浮體間距對水動力干擾的影響。 3．眾所周知，計算波浪漂移力有兩種不同的方法：根據(jù)直接壓力積分的近場方法和根據(jù)動量守恒原理的遠(yuǎn)場方法。近場方法能給出每一艘船的受力，但是計算比較復(fù)雜。遠(yuǎn)場方法相對容易計算，但是給出的結(jié)果是所有船受到的總

4、力，它是從位于船體遠(yuǎn)處虛擬垂直圓柱上得到的。 本文研究的預(yù)定目標(biāo)是預(yù)報每艘船受到的定常力，所以必須用近場方法。本文討論兩個并排緊挨著的浮體(模擬 LNG-FPSO系統(tǒng))之間的水動力相互作用問題。重點放在對于波幅來說是二階量的波浪漂移力。為了求解計及水動力干擾的一階水動力問題，用線性邊界元方法于兩艘船的濕表面。采用基于改進(jìn)了的浮體受力公式而導(dǎo)出的近場方法計算了每艘船上受到的二階漂移力。針對矩形駁船和一艘緊挨著的改進(jìn)型Wigley船