海上浮托安裝中多浮體水動(dòng)力耦合作用研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著海洋石油和天然氣開發(fā)的重要性越來(lái)越突出，越來(lái)越多的海洋鉆井和生產(chǎn)平臺(tái)廣泛地應(yīng)用于油田的生產(chǎn)服務(wù)中。如何確保這些平臺(tái)能正確的安裝到指定的海上油田區(qū)域一直是海洋工程領(lǐng)域的焦點(diǎn)問(wèn)題。一般生產(chǎn)平臺(tái)的海上安裝包括上層模塊和下層模塊的安裝，其中上層模塊對(duì)整個(gè)安裝過(guò)程至關(guān)重要，采用的手段也多種多樣，主要的分為單船浮托和雙船浮托方法。其中雙船浮托法已經(jīng)成為了目前海上平臺(tái)安裝的熱點(diǎn)。在進(jìn)行浮托安裝時(shí)，需要知曉安裝母船浮體在波浪上的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)，在

2、存在多個(gè)浮體的情況下，浮體之間將存在耦合響應(yīng)，整個(gè)浮體系統(tǒng)將會(huì)呈現(xiàn)出相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性，因此在進(jìn)行海上工程作業(yè)時(shí)，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)其在海洋環(huán)境載荷作用下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)顯得十分重要，解決這個(gè)問(wèn)題對(duì)減小海洋結(jié)構(gòu)物的工程安裝風(fēng)險(xiǎn)、提高其安裝可靠性有著十分重要的意義。
　　本文系統(tǒng)總結(jié)了浮托安裝的主要方法，比較了各種方法的優(yōu)劣勢(shì)和工程應(yīng)用前景，對(duì)浮托法中涉及到的水動(dòng)力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了概況，同時(shí)對(duì)未來(lái)浮托法中值得深入研究的方向進(jìn)行了展望。為了系統(tǒng)的研

3、究浮托法中涉及到的浮體在波浪上運(yùn)動(dòng)響應(yīng)問(wèn)題，本文采用浮體在波浪中作用下的頻域運(yùn)動(dòng)計(jì)算程序研究了單浮體在規(guī)則波作用下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)，通過(guò)與文獻(xiàn)結(jié)果的比較，驗(yàn)證了浮體運(yùn)動(dòng)計(jì)算程序的可靠性。接著本文對(duì)S7-175集裝箱船在波浪上的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了預(yù)報(bào)，并和采用STF方法計(jì)算出的結(jié)果比較，進(jìn)一步驗(yàn)證了程序的準(zhǔn)確性。接著為了考察多浮體在波浪上運(yùn)動(dòng)的耦合響應(yīng)問(wèn)題，基于三維勢(shì)流理論，本文編寫了針對(duì)海洋多浮體在波浪作用下耦合運(yùn)動(dòng)的計(jì)算程序，文中對(duì)波浪中多浮體的水