防喷器下放过程中导向绳的动力学响应

为研究导向绳的力学性能,参考某浮式钻井平台具体参数,结合某海域具体海况,通过对防喷器下放过程进行必要简化,基于凝集质量法,将导向绳系统离散成凝集质量模型,运用大型水动力分析软件OrcaFlex建立防喷器下放过程中导向绳的动力学分析模型。运用时域耦合分析得到了导向绳的张力和防喷器下降速度等的变化情况,计算结果对具体工程实践有一定的指导意义。

不同浪向下导管架下水过程的动力学分析

导管架下水过程较为复杂,操作不慎会有可能发生触底现象。为提高施工的安全性和可靠性,需要对导管架的下水过程进行分析。基于凝集质量法,将导管架离散成凝集质量模型,参照管架结构具体参数,结合导管架下水的具体过程,通过必要的简化,利用动力学分析软件Orca Flex建立了不同浪向下导管架下水过程的动力学模型,发现浪向的变化对导管架下水过程有着非常明显的影响:不同浪向下,导管架脱离驳船甲板滑入海水中的时刻不尽相同,且与甲板的接触力也不尽相同;浪向的改变对导管架质心轨迹在水平面内的影响较大,而在竖直高度上导管架质心的位置变化随着浪向的改变在时域上会有所不同,但其质心高度位置图像整体呈现一定的相似性,等。计算结果对研究导管架下水有一定的指导意义,可为研究导管架下水提供技术支持。

箱形船体波浪和波浪压力的非线性时域模型

该文将耦合计算模型应用于计算固定箱形船体上非线性波浪压力,研究了将该准三维模型应用于物体三维波浪压力的计算能力。为了提高计算强非线性波浪的能力,在方程中加入了高阶非线性项,并进行了箱体波浪压力的测量模型实验,以验证计算结果。计算模型将船体底面以下水域取为内域,其余水域为外域。内域用欧拉方程计算,外域采用Boussinesq方程。内外域在交界面处相耦合。数值计算结果与实验结果进行了对比,符合良好。该计算模型具有计算简单、速度快,能适应变化的地形的特点。

锥头航行体高速斜入水的空泡流动特性数值研究

数值研究弹体高速斜入水过程,考察空泡、流体动力特性和运动稳定性的变化规律。数值模型采用基于Realizable k-ε湍流模型的雷诺平均方法(RANS),并与模型试验结果进行对比,验证了该数值模型的精度。基于该方法模拟不同倾角下锥头弹体高速斜入水过程,考察弹体入水从初始撞击、开空泡的形成与发展、颈缩、表面闭合和溃灭等多个阶段。研究表明:空泡表面闭合时间随倾角的增大而提前;在撞击水面瞬间,弹体表面承受巨大砰击载荷,在弹头形成局部高压,其峰值随倾角的增大而增大。随着入水倾角增大,弹体偏转角和横向位移减小,具有更好的弹道稳定性。