大洋勘探船岩芯储存库内温度场的数值模拟

[目的]探究使用计算流体动力学(CFD)方法分析大洋勘探船岩芯储存库内的温度分布。[方法]岩芯储存库库内设计温度分别为高温库4℃,低温库?20℃,控温精度为±1℃,选择标准k-ε模型进行CFD模拟。在空库吊顶情况下,岩芯储存库的冷风机分别采用横向、纵向和斜角布置方式,模拟不同方案的温度分布,确定冷风机的最佳放置方式,并与实验结果进行对比分析。[结果]研究表明,冷风机采用横向吊顶布置方式时温度偏离程度较小,且温度分布区域大多合格,布置方式合适。温度模拟与实验结果的误差基本在10%以下,也证明了CFD数值模拟结果较准确。[结论]CFD技术可准确模拟岩芯储存库内温度分布情况,为岩芯储存库冷风机设计提供科学依据。

大洋勘探船钻探及岩芯采集系统总体设计研究

大洋勘探船是海洋固体矿产资源勘探开发和大洋科学钻探的重要装备之一。本文收集了主流勘探船钻探及岩芯采集系统的技术资料,分析系统配置特点,提出钻探及岩芯采集系统功能需求;进行系统顶层规划,对各子系统进行阐述和分析。本文重点针对钻探系统选型、取芯作业方式、岩芯转运方法和流程、钻孔重返位方案开展分析论证,确定系统主要技术参数,形成一套适用于目标船的系统总布置方案,并将此方案作为大洋勘探船船型开发的设计基础。

大洋勘探船月池阻力特性研究

针对大洋勘探船,考虑直立型首和球鼻型首2种船型,以及无月池、首月池和双月池3种月池配置方案,采用数值模拟的方法分析船舶总阻力以及月池增阻情况。分析不同船型及月池布置方案对大洋勘探船船体阻力的影响,探究不同船型以及月池布置方案的摩擦阻力和剩余阻力分量的规律,为进一步探索月池阻力的改进措施提供思路。

大洋勘探船钻探系统总体方案设计

针对大洋科学钻探的实际需求,确定大洋勘探船钻探系统总体布置原则,开展提升系统、深孔钻进补偿系统、管柱自动化系统、钻探取芯及岩芯输送系统等关键系统的选型研究,确定目标勘探船提升系统采用绞车提升系统方案、深孔钻进补偿系统采用天车补偿方案、管柱自动化系统采用柱式排管系统方案,在此基础上完成钻探系统总体方案设计,为大洋勘探船钻探系统工程建造提供依据。

大洋勘探船压载水系统设计

分析和研究最新生效的几种常用压载水管理公约规范,调研和对比目前市场上常用的几种压载水处理措施,综合对比分析各种压载水处理技术并结合大洋勘探船的特点选择合适的压载水处理技术,设计研究一型经济和环保的压载水系统,并进行压载水处理装置设备选型、系统设计和相关设备布置等。

大洋勘探船勘探作业技术研究

围绕大洋勘探船勘探作业模式技术,分析了不同钻探方式的配置,以及相关钻井液配置及相关岩屑处理,以期对国内大洋深海技术与海洋装备的研发具有参考价值与指导作用。

大洋勘探船柴油机排气系统设计探索

随着全球海洋环境的日益恶化和环保意识的逐渐增强,控制大气有害排放的要求日益强烈,IMO不断升级船舶排放的相关环保法规。该文主要从已经生效的(NOX排放控制)及将要生效的规范(SOX排放控制)着手,通过目前市场上常用的几种减排控制措施对比,选择符合大洋勘探船的NOX和SOX排放控制方案,最后结合大洋勘探船设备配置选择NOX和SOX排放控制设备,从而展开对排气系统设计和相关设备合理布置的探索。

我国大洋钻探船的建造需求和功能设计

为加快我国大洋钻探船的设计和建造,填补国内该领域的空白,保障我国对深海矿产资源的勘探和开发利用,文章概述世界主要大洋钻探船的基本情况,分析我国建造大洋钻探船的必要性和经验基础,并提出我国大洋钻探船的功能设计。研究结果表明:参与国际合作项目的大洋钻探船主要包括美国"格罗玛·挑战者"号、"乔迪斯·决心"号和日本"地球"号;从开发利用深海矿产资源和深度参与国际海底事务的角度,我国对大洋钻探船的需求迫在眉睫,且我国已在深水勘察船和钻井船等的设计和建造方面积累了宝贵经验;我国大洋钻探船的功能设计主要包括船型、总体布置、推进和定位方式、钻探和岩芯采集系统以及船载实验室等方面,应参考其他相关和类似船舶,结合我国深海大洋勘探和开发利用的具体任务需求综合设计。

东太平洋克拉里昂-克利帕顿断裂区多金属结核保留区的气象状况和预报规律

为保障我国大洋矿产资源的勘探和开采,文章根据我国于2017年对东太平洋克拉里昂-克利帕顿断裂区多金属结核保留区开展首次调查的志愿船观测数据,结合实际天气和预报过程,在对观测数据进行处理和分析的基础上,总结调查期间该保留区的气象状况和预报规律。研究结果表明:受冷高压及其外围的影响,保留区风向和风速变化较大,在预报过程中须实时关注冷空气的中心位置、走向和持续时间,适时调整作业方案;保留区气压与天气系统吻合较好,气温和湿度受降水影响,且降水频繁;除10月可能受到飓风影响外,保留区11月风速通常比10月大。

人类共同继承财产原则在国际海底区域法律制度的适用和发展

文章阐述人类共同继承财产原则的提出和确立过程,从不同角度论述该原则在国际海底区域法律制度的适用和发展;我国应在阐释、适用和发展人类共同继承财产原则,参与深海治理和深海国际规则构建以及规章制定和制度设计等方面谋取长远利益。

船载实验室设计及重难点探讨

从常规实验室设计出发,梳理了船载实验室设计参考的规范与标准,阐述了船载实验室的系统设计,并结合大洋勘探船船型开发的经验,探讨了船载实验室设计中遇到的一些重难点。

岩芯储存库变库温调节方式实验研究

采用实验的方法,研究定频(50 Hz)、热气旁通和变频三种能量调节方式对大洋勘探船岩芯储存库的性能影响,建立熵权法量化分析模型,计算三种能量调节方式对温差大小(实测库温与设计库温的差值)、库温波动、能耗以及打冷时间等冷库性能指标的影响。结果表明:三种能量调节方式对冷库温差影响最大,变频调节性能最优。