FPSO甲板上浪的数值模拟研究开题报告
2020-03-25 08:22:53
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1工程背景
fpso即floating production storage and offloading,中文是海上浮式生产储运系统。fpso是对开采的石油进行油气分离、处理含油污水、动力发电、供热、原油产品的储存和运输,集人员居住与生产指挥系统于一体的综合性的大型海上石油生产基地。与其他形式石油生产平台相比,fpso具有抗风浪能力强、适应水深范围广、储/卸油能力大,以及可转移、重复使用的优点,广泛适合于远离海岸的深海、浅海海域及边际油田的开发,已成为海上油气田开发的主流生产方式。
当船舶在恶劣的海况中航行时,船体与波浪之间产生的大幅度相对运动将导致大量水体涌上甲板,形成甲板上浪(green water on deck),此时快速流动的水体会对甲板上的设备、货物和上层建筑等产生巨大的冲击从而造成破坏。更为严重的是对于高速航行状态下的船舶,甲板上浪甚至可能导致船舶的倾覆。普通的船舶可以通过改变航向或减小航速等方法减小或避免甲板上浪所产生的危害。而对于长期定位或系泊于某些海域中进行作业的fpso(浮式生产储运系统)不能采用与普通船舶类似的措施减小或避免甲板上浪所产生的危害。fpso的甲板上浪属于强非线性的波浪和结构物相互作用的问题。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究目标
本论文中将采用计算流体力学软件分析fpso的甲板上浪现象,主要研究水体在甲板上流动以及对上层建筑物的冲击。并将对船型优化设计,特别是船艏的线型、强度设计等提供基础,降低甲板上浪现象对fpso的危害。
2.2研究的基本内容
3. 研究计划与安排
编号 | 任务内容 | 时间节点 |
1 | 文献调查 | 第1-2周 |
2 | 数值波浪水槽的建立和验证 | 第3-4周 |
3 | 溃坝问题的验证分析 | 第5-7周 |
4 | 固定平台的甲板上浪问题的验证分析 | 第8-10周 |
5 | 分析不同工况时(考虑不同波浪周期、波高等的变化)甲板上浪现象 | 第11-13周 |
6 | 完成毕业论文 | 第14-15周 |
4. 参考文献(12篇以上)
[1] jacobsen, n.g., fuhrman, d.r., freds#248;e j. (2012) a wave generation toolbox for theopen-source cfd library: openfoamreg;[j]. internationaljournal for numerical methods in fluids, 70(9), 1073-1088.
[2] openfoam foundation, (2014). openfoam - the open sourcecfd toolbox: user guide (version 2.3.0).
[3] 林兆伟,朱仁传,缪国平(2009)甲板上浪问题的二维数值模拟[j].船舶力学,13(1),1-8.