作者:乔东生; 闫俊; 汤威; 秦宇; 宁德志; 欧进萍 期刊:《船舶力学》 2019年第12期
对大陆坡上的油气资源开采时,浮式平台所处位置处的海底地形可能出现较大坡度,需布置非对称的系泊系统。文章基于一个Spar平台,针对平台两侧系泊系统锚固点所处地形变化而造成水深不同的情况,优化设计一套非对称的系泊系统,且非对称系泊系统的水平刚度较大。在时域范围内建立耦合数值模型对平台的运动响应和系泊系统动力特性进行研究和分析。文中研究表明,采用非对称系泊系统的平台在纵荡、横荡和纵摇方向上的响应幅值和系泊张力均...
作者:李伟; 唐友刚; 曲晓奇; 蔡润博 期刊:《哈尔滨工程大学学报》 2019年第03期
针对Spar平台垂荡-横摇-纵摇三自由度非线性耦合运动模型,在垂荡、横摇和纵摇固有频率接近2∶1∶1时的非线性耦合运动现象进行试验研究。采用1∶120制作模型,在规则波中测量不同波浪周期和波高下的非线性耦合运动响应。试验得到了平台固有运动特性,幅频响应特性,以及组合共振和内共振等非线性耦合运动规律,揭示了能量在垂荡、横摇和纵摇模态的渗透机理以及初始条件对能量在各模态转移的影响,确定了Spar平台发生组合共振和内共振的...
作者:李飞; 尤云祥; 陈科 期刊:《水动力学研究与进展A辑》 2018年第04期
在密度分层水槽中,该文分别对带和不带螺旋纹侧板Spar平台模型在内孤立波作用下的载荷特性开展了系列实验。实验结果表明,两类平台的内孤立波纵向水平力均可应用Morison公式进行计算,而垂向力则均可以采用Froude-krylov公式进行计算。对Morison公式中的惯性力系数均近似可取为2.0,而拖曳力系数与雷诺数呈指数函数关系,但两类平台指数函数关系中的系数有明显差异。结果还表明,螺旋纹侧板对平台垂向力的影响很小,即平台的垂向摩擦力...
作者:张楠; 丁勤卫; 李春; 郝文星 期刊:《热能动力工程》 2018年第08期
为分析螺旋侧板在漂浮式风力机Spar平台运动时的抑涡效果,采用动网格技术,对低雷诺数下原型平台及附有螺旋侧板平台在均匀来流中横向受迫振荡进行数值模拟,分析其在不同振幅比、不同振荡频率比下的锁定范围、受力情况及尾涡结构的变化特性。研究表明:振幅比L=0.2时,附有螺旋侧板平台的锁定范围相比原型平台有所减小,振幅比增大到L=0.4时,原型平台锁定范围随之增加,附有螺旋侧板平台主要受自身强迫振荡控制,不再出现卡门涡街现象;...
作者:王博; 丁勤卫; 李春; 邓允河 期刊:《热能动力工程》 2019年第09期
平台稳定性是漂浮式风力机安全运行的基础。以漂浮式风力机Spar平台为研究对象,借鉴“铁索连舟”增强船舶稳定性的思想,建立了共用系泊系统基于Spar平台漂浮式风电场。运用水动力学软件AQWA,采用辐射/衍射理论并结合有限元方法,研究了极限海况下风、浪及流载荷联合作用下多平台的动态响应特性。结果表明:频域分析中,Spar平台在纵荡方向上的幅值响应算子随频率增加逐渐减小,最后趋向于零;在垂荡和纵摇方向上,幅值响应算子随频率增加...
作者:刘宇航; 李春; 丁勤卫; 王渊博 期刊:《热能动力工程》 2017年第12期
为研究不同结构漂浮式风力机平台的静动力学响应,基于UC参数化建模的二次开发,建立了OC3-Hywind—Spar平台三维实体模型,采用有限元方法对所建模型进行模态分析,对比各模型固有频率、最大位移量以及最大应力分布情况,并进一步分析其谐响应规律。研究表明:平台的固有频率远离平台服役时所受载荷的对应频率,不会发生共振;平台附加环向筋与纵骨可以有效地降低平台在其各阶振型中的位移量与应力;附加环向筋与纵骨的平台可更好...
作者:潘小殷; 龚也君; 詹杰民; 王南钦; 蔡文豪 期刊:《广西大学学报·哲学社会科学版》 2019年第01期
为研究Spar风机模型在规则波作用下的响应,基于3D打印等高精度技术,建立Spar型风机模型,并采用弹性缆张紧式系泊方式保证波浪荷载的准确测量,分析计算得到规则波作用下风机模型所受的波浪力。同时,基于Fluent软件系统,采用VOF方法对风机在规则波下的响应进行了数值模拟,数值模拟结果与实验吻合,风机模型所受到的波浪力幅值随着波高增大而增大。进一步通过分析风机模型自由面处的流态,观察波浪爬坡现象。本文建立的试验方法不仅为数...
作者:何佳伟; 赵伟文; 万德成 期刊:《中国舰船研究》 2019年第04期
[目的]长时间持续的涡激运动可能会引起Spar平台锚泊系统疲劳甚至是平台结构损坏,因此,必须充分考虑到涡激运动的不利影响。[方法]利用自主开发的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU以及动网格方法,对Spar平台的涡激运动流场特性进行数值模拟。采用基于剪切输运应力方程的延时分离涡(SST-DDES)湍流模式,对带螺旋侧板的Spar平台的三维精细尾涡结构进行模拟,研究其在不同折合速度下的纵向、横向、艏摇运动响应以及运动轨迹。采用水平线性弹簧系...
作者:王钰涵; 袁洪涛 期刊:《船海工程》 2019年第02期
为了保证立管系统设计的合理性,根据作业油气田基本信息及规范要求对目标SPAR平台立管系统进行初步设计,根据目标油气田的基本情况,确定立管系统选型和布置;按照规范计算立管壁厚,对立管系统分组进行干涉分析,确保所设计的立管系统不会产生干涉,初步确定立管系统设计方案可行。
作者:康庄; 付森; 袁洪涛; 王钰涵 期刊:《船舶与海洋工程》 2018年第04期
针对SPAR平台在作业时用到的半张紧式系泊系统和张紧式系泊系统,在初始垂向力一致的条件下对比2种系泊方式的动态响应特点、受力情况及位移运动大小。结果表明,张紧式系泊系统在位移及慢漂运动控制方面的性能要好于半张紧式系泊系统。
作者:叶舟; 张俊伟; 周国龙; 李春; 丁勤卫 期刊:《太阳能学报》 2019年第01期
为研究垂荡板对漂浮式风力机Spar力机为研究对象,运用数值计算方法得出不同透空率垂荡板和在相同透空率下不同孔数垂荡板的水动力性能,并分析其频域和时域特性。结果表明,在相同孔数不同透空率垂荡板对比分析中,漂浮式风力机Spar为10%垂荡板作用下的稳定性最佳;选用透空率10%的垂荡板,对其进行不同开孔,并对8孔、12孔、16孔、20孔、24孔、28孔和32孔进行水动力特性分析对比,其中附有24孔垂荡板漂浮式风力机Spar平台的稳定性最好。
随着深海石油开发需求的不断增加,Spar平台的设计制造成为海油工程领域关注的热点。为探究垂荡板结构对Truss Spar平台动力响应的影响,在三维势流理论的动力响应方程的基础上,利用水动力计算软件ANSYS-AQWA,建立TrussSpar平台水动力模型,改变中段部分的桁架式结构中垂荡板的数目,应用频域分析法对附有不同数目垂荡板的Truss Spar平台进行动力响应计算和比较。计算结果表明,垂荡板结构能有效抑制Truss Spar平台的运动,而且垂荡板的...
作者:王晋 期刊:《中国造船》 2017年第A01期
开发模式是深水油田开发的顶层设计.在当前低油价市场下,许多已经发现的深水油田无法通过传统技 术和现有开发模式实现经济开发.SDPSO(Spar Drilling Production Storage Offloading)是一种新型多功能深 水浮式生产平台,集成SPAR与FPSO成熟技术,具备钻完井、干树采油和大量原油储卸综合能力.论文提 出基于SDPSO平台技术的钻采储卸油一体化开发模式,是一种单平台干树开发模式,与传统开发模式相比, 能够极大节省深水油田开发工程成...
作者:袁洪涛; 谢毅; 王钰涵; 王晋; 程展; 王铭飞 期刊:《中国造船》 2017年第A01期
根据建造场地的不同,一般常用的SPAR主体滑移装船方案有两种,即方案一浮式装船和方案二坐墩式 装船,浮式装船即运输船在SPAR整个装船过程中呈漂浮状态,通过调压载水来调整SPAR主体装船过程中 运输船的浮态;坐墩式装船即运输船在SPAR主体整个滑移装船过程中“坐”在坞墩上,装船完毕后通过减压 载或者坞内充水实现漂浮出坞.方案-常用于水深限制较小的场地,方案二则多用于具有明显水深限制且 底部可控的场地.对于SPAR的建造,外高桥场...
作者:张帆; 杨建民; 李润培 期刊:《中国海洋平台》 2005年第02期
深海油气资源的大量开发加速了对适应深水环境的平台结构物的需求.Spar平台是一种用于深海环油气开采、生产、处理加工和储存的海洋结构物.本文介绍Spar平台的发展趋势及其关键技术的研究,包括平台动力响应、系泊系统、疲劳分析、耦合分析以及垂荡板和侧板的设计研究.
作者:周国龙; 叶舟; 李春; 阳君; 王东华 期刊:《太阳能学报》 2017年第09期
为改善Spar平台承载的漂浮式风力机的力学性能和运动性能,运用数值计算方法研究附加螺旋侧板前后结构的动态特性变化,并对比不同螺圈数目的螺旋侧板对结构性能的影响。通过水动力计算得到附加螺旋侧板前后结构的频域和时域动态特性曲线,对比结果表明:附加螺旋侧板后结构的力学性能和运动性能均得到有效改善;对比不同螺圈的结果,1螺圈和2螺圈的螺旋侧板具有相对更好的改善作用。
作者:周红杰; 李春; 丁勤卫; 郝文星; 叶舟 期刊:《能源工程》 2017年第04期
为探究垂荡板对漂浮式风力机Spar平台动态响应的影响,利用风压模型模拟风力机风轮的气动载荷,基于势流理论的三维辐射/绕射方法计算波浪载荷,忽略海流沿水深的速度变化且认为海上结构的作用力只由拖曳力组成,建立基于OC3-Hywind Spar Buoy平台的NREL 5 MW浮式风力机整机模型,应用数值计算方法对附有不同数目和不同厚度垂荡板的漂浮式风力机Spar平台进行动态响应分析,得出结构运动的幅频特性。结果表明:随着垂荡板数目的增多,Spar...
作者:王言哲; 徐兴平; 刘广斗; 张辛; 王龙庭; 钱文聪; 汪海 期刊:《石油机械》 2017年第06期
为了研究垂荡板对Truss Spar平台垂荡性能的影响,在建立Truss Spar平台垂向波浪载荷计算模型的基础上,基于柯莱根-卡彭特数Kc计算了Truss Spar平台的黏性阻尼,提出了垂荡响应幅值的理论计算方法,并将理论计算结果与AQWA软件的仿真结果进行对比。分析结果表明:2种分析方法下垂荡响应幅值趋势一致,峰值较为接近,而且理论计算方法计算速度明显优于仿真分析方法;基于Kc数的垂荡响应幅值理论计算方法能快速有效地分析设有垂荡板的海洋...
作者:冯晓伟; 梅华东 期刊:《石油和化工设备》 2017年第05期
针对目标油田新型立柱式生产平台的技术要求,充分调研国际现有立柱式平台钻修机的应用情况,分析修井工艺系统的特点及修井工艺的设计原则,制定了针对目标平台的修井工艺流程,进行修井装置合理配备研究。
作者:丁勤卫; 李春; 叶柯华; 杨阳; 叶舟 期刊:《农业工程学报》 2016年第21期
平台结构的稳定性是浮式风力机安全运行的最基础保障。为探究浮式风力机平台阵列的动态响应特性,该文提出一种3×3方阵排布的共用系泊系统多平台阵列方案,建立基于OC3-Hywind Spar Buoy平台的NREL 5 MW浮式风力机整机模型,通过辐射/绕射理论并结合有限元方法,分别研究并对比了单个平台和3×3方阵排布的多平台的动态响应特性。结果表明:浮式风力机Spar平台在纵荡、垂荡和纵摇方向响应均集中于低频波浪(波浪频率低于0.5 rad/s时);3×3方...