检索结果-南通市图书馆

作者：张灏宇江苏科技大学

学位级别：硕士

浮式载液平台在外输/转驳作业过程中存在着波浪运动、船体运动、液舱晃荡、系泊系统之间的多重耦合作用,其中两旁靠浮体间水体的强非线性窄缝振荡问题是分析多重耦合作用的关键之一,对其研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文应... 详细信息

浮式载液平台在外输/转驳作业过程中存在着波浪运动、船体运动、液舱晃荡、系泊系统之间的多重耦合作用,其中两旁靠浮体间水体的强非线性窄缝振荡问题是分析多重耦合作用的关键之一,对其研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文应用流体力学理论、借助现有粘流及势流软件平台,深入分析了浮式平台/运输船旁靠作业窄缝振荡特性。本文主要研究工作和成果如下:(1)借助计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)开源软件OpenFOAM,通过编程计算研究了二维浮体所受横向水动力幅值同窄缝中的粘性耗散、窄缝内液面升高及浮体迎浪侧波浪场之间的关联性,得到了窄缝振荡过程中浮体横向水动力幅值随入射波频率的变化规律。结果表明:粘流计算得到的水动力幅值贴近实际,粘性影响不可忽略;迎浪侧浮体所受水动力取决于迎浪侧波浪力及窄缝内流体振荡的相位差,而背浪侧浮体所受水动力基本取决于窄缝内的流体水动力大小。(2)为快速准确捕捉到浮式平台/运输船旁靠作业系统较为明显的三维窄缝共振现象,采用线性势流软件AQWA对不同入射波频率及浪向下窄缝内液面升高及浮体(浮式平台及运输船)水动力幅值进行了求解,得到了浮体上横向水动力幅值较高的共振工况。结果表明,三维窄缝振荡存在多阶共振模态,其中低频模态(波频范围内)主要表现为沿窄缝长度方向的驻波;运输船所受横向水动力合力在其处于迎浪侧的一阶模态共振工况达到最大。(3)为了准确计算分析浮式平台/运输船旁靠作业系统的窄缝振荡特性,使用粘流软件STAR-CCM+,在运输船处于迎浪侧的一阶模态共振工况附近,重点分析了运输船的横向水动力特性及横向运动特性,发现作用于船体上的水动力具有很强的非线性特征。当运输船作横荡及横摇运动时,由于窄缝内液面振荡的影响,运输船将被推离浮式平台向波浪入射方向运动,且窄缝振荡频率接近船体横摇运动频率的二倍,窄缝振荡与船体二阶横摇谐振之间形成明显的耦合效应。

关键词：旁靠浮体窄缝振荡数值模拟耦合运动分析

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不同间距对旁靠浮式系统的影响

引用

武汉船舶职业技术学院学报 2018年第3期17卷 18-23页

作者：林文朱仁庆韩峥孙宝瑞江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

在两旁靠浮体水动力性能研究中,我们将面临着不同的间距对两旁靠浮体产生的影响问题。本文基于粘流理论,利用STARCCM+软件对不同间距情况下的两浮体六自由度的运动、系泊缆绳的受力以及波面的升高情况进行对比分析。分析中我们可以发现... 详细信息

在两旁靠浮体水动力性能研究中,我们将面临着不同的间距对两旁靠浮体产生的影响问题。本文基于粘流理论,利用STARCCM+软件对不同间距情况下的两浮体六自由度的运动、系泊缆绳的受力以及波面的升高情况进行对比分析。分析中我们可以发现不同的间距对两旁靠浮体的影响是不可忽视的,其中,间距越小,影响越剧烈。

关键词：旁靠浮体粘流理论 STARCCM+ 波面升高

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