风机基础所受波浪抨击力的数值模拟和实验研究(英文)

准确预测风机基础所受到的抨击载荷对风机的设计至关重要。在上海交通大学海洋工程国家重点实验室,通过模型实验研究了在聚焦波浪作用下风机基础所受到的抨击载荷,同时研究了聚焦波浪的不同参数对抨击载荷的影响。此外运用计算流体力学软件FLUENT,通过有限体积法求解不可压缩Navier-Stocks方程和体积分数法捕捉自由液面,在数值波浪水池中模拟了聚焦波浪拍击风机立柱的过程。数值模拟与模型试验的结果吻合得较好。最后将模型实验的结果与各种设计准则中采用的预测抨击力的经验公式进行对比,验证了不同准则预测波浪抨击载荷的有效性。

极限波浪作用下半潜平台运动响应时域数值模拟

针对一座工作水深为500 m的半潜式海洋平台,运用时域耦合分析方法,计算其在极限波浪作用下的运动响应。通过比较平台在两种不同形式极限波浪(即畸形波和"三姐妹"波)作用下的运动响应,分析两种不同形式的极限波浪对平台运动的影响。同时通过分析畸形波的参数对平台运动幅值的影响,确定平台运动响应对畸形波参数的敏感性。分析结果表明:极限波浪在聚焦点处波高最大,当平台恰好位于聚焦点时,对平台来说最危险;畸形波的波峰值是影响平台运动的最主要参数,在平台初期设计中要考虑工作海域中极限波浪可能达到的最大值;在波峰值相同的条件下,平台运动的最大值随着畸形波的谱峰周期和有义波高的增加而增加。

雷诺数对垂荡阻尼板水动力特性影响的研究（英文）

海洋工程水池模型试验中的雷诺数约比实际尺度平台的雷诺数低两个数量级,因此,雷诺数(即尺度效应)是影响海洋工程水池模型试验精度的一个重要因素。文章采用数值模拟的方法研究了雷诺数对垂荡阻尼板水动力特性的影响。研究中,采用一块沿着自身轴线做强迫余弦振荡运动的薄圆盘代表垂荡板。数值模拟中采用了基于Smagorinsky亚格子模型的大涡模拟方法。研究表明,在同一个KC数下,雷诺数对垂荡板的附加质量和阻尼系数的影响并不显著,尽管在低雷诺数和高雷诺数下垂荡阻尼板周围的流场形态迥异。湍流脉动对垂荡阻尼板水动力特性的影响被平板表面平均化了。在不关心流场形态时,可基于轴对称假设对圆形垂荡阻尼板的水动力系数进行求解。研究为带有垂荡板的平台的水池模型试验和数值模拟研究均提供了有益的参考。