新型FDPSO运动抑制系统阻尼特性试验研究

圆筒型FPDSO对环境载荷方向不敏感,但其垂荡运动性能相对较差,造成运动响应难以控制的问题。为此,提出由减动结构与延伸筒体组合的运动抑制系统,加装在圆筒型FDPSO上增大运动阻尼,以实现抑制垂荡运动幅值的功能。通过1∶77.8的缩尺模型开展自由衰减试验,采用无接触式六自由度运动测量仪测量试验模型的垂荡、纵摇自由衰减运动,测试不同减动结构对圆筒型FPDSO阻尼性能以及运动固有周期的影响。试验结果表明,减动结构与延伸筒体间隙以及减动结构外伸边锋对于阻尼性能影响显著,增大减动结构的外伸可以有效增大结构的阻尼,加大间隙也可以增大阻尼。

高海况下浮式生产装置减动结构尺度敏感性分析

针对一种增加了延伸筒体与减动结构且延伸筒体与减动结构之间存在间隙的新型圆筒型浮式钻井生产储卸油装置(FDPSO),以1∶77.8的缩尺比建立缩尺模型,采用基于三维粘流理论的水动力计算软件STARCCM+对高海况条件下的新型圆筒型FDPSO垂荡运动进行数值模拟计算,分析减动结构宽度变化(10~15 m)和减动结构高度变化(10~15 m)对新型圆筒型FDPSO垂荡运动的影响。结果表明,增加减动结构宽度和高度,均使结构垂荡运动固有周期增大,使其远离波浪主能量周期范围,对FDPSO的垂荡运动有一定的抑制作用。对比不同尺寸结构周围涡量场分布随运动的变化,分析可知高宽度减动结构模型旋涡的产生与脱落相比低宽度减动结构模型有明显增加,高度变化引起的旋涡的产生与脱落相比于宽度变化并不明显。