考虑水动力干扰的浮式起重船动态响应

基于三维势流理论,考虑运输船舶对起重船的水动力干扰作用,建立双浮体系统中起重船-吊物的时域耦合分析模型,研究4种系泊方案下起重船与吊物的运动响应,结合系泊缆张力的动态响应,对比分析系泊系统对起重船和吊物的影响。结果表明:起重船与吊物的运动响应具有同步性;当运输船旁靠起重船时,起重船和吊物的运动响应较小,可有效地降低运输船对起重船的水动力干扰。

基于CFD的ROV航速预报

基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)理论,根据剪切应力传输(Shear Stress Transfer,SST)模型k-ω湍流模型数值求解和雷诺平均方程(Reynolds-Averaged Navier-Stokes equation,RANS)原理,通过切割体网格划分法计算三自由度运动模式下遥控无人潜水器(Remotely Operated Vehicle,ROV)的二阶阻尼系数、线性阻尼系数、ROV附加质量,建立ROV三自由度动力学模型。采用STAR-CCM+计算单个导管螺旋桨的各水动力数值,考虑ROV对导管螺旋桨的影响,计算其水动力性能。在此基础上,进行ROV动力与阻力的匹配,提出一种基于回归曲线法的航速预报方法以实现ROV航速预报。结果表明:单独螺旋桨产生的推力之和可作为ROV的总推力;在固定螺旋桨转速的情况下,在预估航速附近设置多个航速点,通过迭代法和回归曲线的方法确定此转速下推力与阻力相等的航速点,可实现螺旋桨不同转速下ROV航速的预报。

安装船旁靠系统水动力特性研究

由起重船与其他运输船组成的多浮体系统中存在复杂的水动力干扰,很大程度上影响了多浮体系统的水动力计算结果。本文基于SESAM软件,在计算中加入粘性阻尼矩阵,采用延迟函数方法,对起重船和运输船组成的双浮体系统进行数值计算分析,得到其六自由度的运动幅值响应算子RAOs,及其在特定海况下的运动响应时程曲线和缆绳张力时程曲线,并通过水池模型实验,验证其数值计算方法的准确性。