钻井船型线优化及月池附加阻力研究

为了对钻井船阻力性能进行优化和分析月池对钻井船阻力性能的影响,以某钻井船为研究对象,通过建立全参数化船体模型,采用CFD方法在仅考虑月池关闭的状态下分别对钻井船的首、尾部型线进行了优化,并引入月池所受阻力随型线变化关联度的概念,对月池的受力情况展开研究.钻井船的艏、尾部型线经过优化后总阻力降低了10.65%,月池附加阻力计算结果表明,月池关闭条件下优化得到的钻井船型线方案在月池开启状态下同样具有良好的阻力性能.

航行状态下钻井船月池内流场特性

以某钻井船“凸”字型月池为研究对象,基于黏流理论,运用FINE MARINE软件对某钻井船的月池附加阻力及流场特性进行研究。研究发现,开敞式的月池使得钻井船航行阻力增加,最大占船舶总阻力的19.34%,月池附加剩余阻力是月池附加阻力增加的主导因素。“凸”字型月池内流体的流场完整地呈现了月池内流体的漩涡运动以及对月池后壁砰击运动的全过程。在高航速下,“凸”字型月池内流体运动主要是以晃荡运动为主导的,晃荡与活塞混合的运动模式;月池内流体的周期性漩涡运动主要形成于月池中后缘,流体对月池后壁的砰击作用增大了月池受力,并随航速的增加而愈加剧烈;月池的受力谱峰频率分别为0.820 Hz和1.046 Hz,与月池波面变化的谱峰频率相同。通过探究月池流场运动形式和月池附加阻力机理,可对钻井船“凸”字型月池设计提供一定的借鉴和参考。