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脐带缆在潜器下放过程中的运动建模与仿真 总被引：1，自引：0，他引：1
潜器在下放布置过程中需要考虑变长度的脐带缆对其运动的影响,在考虑流的情况下,对脐带缆的有限差分模型进行了改进,并采用最小二乘方法求解由时间和空间上的中心差分格式离散后的非线性方程组。为了验证模型改进的有效性,将潜器在均匀定常流中水平匀速直航时的数值解与该特殊情况下的解析解进行比较,两组解的吻合不仅证实了模型改进的有效性,而且表明上述数值计算方法是可靠且有效的。在潜器下放布置运动给定的情况下,脐带缆的运动仿真结果表明,潜器姿态角的调整会对拖曳点处的缆绳张力大小和变化趋势产生显著的影响,流在改变缆绳空间形状的同时引起了缆绳对潜器作用力和力矩的非线性和时变性,脐带缆总是阻止潜器自身动力对运动速度和姿态角的改变,且对纵荡运动的影响最大。 相似文献
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结合固定翼飞机与潜器设计原理设计了一种密度大于水的潜器——重水潜器,它利用机翼升力平衡剩余重量,外形就像固定翼飞机.由理论分析可知在有效载荷和航行速度相同的情况下重水潜器较常规潜器的体积有明显减小,而以中高速航行时重水潜器阻力优势明显.根据固定翼飞机与潜器设计原理相结合的设计方法制作的重水潜器样机进行水池试航时顺利完成直航、水平回转、爬升、下潜等规定动作,并表现出良好的稳定性和操纵性,从而证明了该设计方法的可实现性. 相似文献
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南海某油田采用水下生产系统技术进行开发,其8口水下井通过回接13 km外的现有油田设施进行生产,油田作业水深约300 m。水下控制采用了复合电液控制系统,电、液、通讯信号等由现有生产设施通过一条约14 km长的脐带缆提供。该油田投产后不久出现了电力通讯缆绝缘电阻低的问题,1 a后,该脐带缆中所有3根4芯电力通讯缆绝缘全部归零,失去了对水下井口远程操控功能。为了尽快修复故障,恢复水下操控,技术人员创新性地提出利用油田电潜泵供电用中压多芯电缆中3根备用电缆芯作为供电和通讯回路使用的方案。通过研究和分析,设计了特殊的水下电缆续接装置,将1条3芯中压电飞线输入转接为输出2条双回路低压信号电飞线,接入到原系统的水下电力分配模块中去,且满足100%的通讯回路冗余要求。通过原创技术研发成功完成了相关水下转接装置的研制和安装应用,恢复了对所有井口的远程控制,改造后的系统已稳定运行多年。 相似文献
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船栽物探电子设备,是一个电气结合复杂的数据采集记录系统.各系统电子线路因船舶配电方式、工作环境的特殊性,其接地很重要,但容易被忽视.而接地处理不当,在使用时会受到噪声干扰、振荡;或造成仪器的输出榆入电路损坏,不能正常工作.更严重地甚至机壳漏电,危及人身安全.船栽物探电子设备接地问题.可分为"接地保护"和"接地故障"."接地保护"是将电气设备的金属外壳、支架和电缆的护套与大地等单位的金属船体(船壳)作永久性良好的电气连接,它分为保护接地和功能接地."接地故障"是指因设备不正确接地或由于绝缘层的破损、老化及环境恶劣引起绝缘电阻低下或者接地干扰等问题.文中从船载物探电子设备的使用特性出发.讨论在实际接地处理中出现问题的原因,分析了各种接地干扰的原理.并提出了相应的解决方案,对于船栽物探电子设备的实际安装应用有一定的指导意义. 相似文献
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150 kW海洋能开发利用关键技术研究与示范是国家科技支撑计划项目,根据该项目特点和技术方案,需要采用海底电缆进行电力输送。通过分析该示范项目特点,对项目所在地的外部海洋环境进行调研,通过对示范项目的系统方案进行分析确定海底电缆的电气参数,通过对项目所在地的海底情况进行调研确定敷设路径和敷设方案,从而选择合适的绝缘、护套和铠装材料,以满足电缆机械强度要求。通过项目的实施证明该海底电缆能够满足项目要求,对该电缆的研究是合理的,可以对同类项目起到参考借鉴作用。 相似文献
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根据统计资料阐明了胜利埕岛油田所在海域全年春夏秋冬各个季节风浪、潮汐、海流产生机理和方向及黄河三角洲区域对其诸要素的影响。同时 ,介绍了在深水及浅水区域目前国内几种海底电缆的铺设工艺 ,从施工机械到水动力学原理对挖沟的应用进行了技术上的分析 ,指出了每种施工工艺的优劣 ,选择了较为理想的电缆埋设工艺和定位技术 ,确保了 35k V 3× 1 85mm2 电缆入泥深度和铺设轨迹。由于选择了较为合适的铺缆方法 ,施工电缆实际长度误差控制在设计长度的 1 %范围内 ,进而大大节省了一次投资的费用 ,创造了较好的经济效益。此种工艺的选择和推广必将为海上油田的开发做出较大的贡献 相似文献
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本文根据作者参加我国第一艘自行设计建造的半潜式钻井平台“勘探三号”的设计、建造、使用过程中的一些认识,讨论了钻井作业与钻井装置的总体布置、装载能力、运动性能等方面对钻井作业的影响,从使用角度提出了海上钻井装置设计中应满足的要求.文章中提供了一些“勘探三号”设计的实践资料和数据,可供有关设计研究人员讨论参考. 相似文献
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《海洋技术学报》2018,(6)
目前在海洋开发中,各种用于海洋监测、勘探或进行其他特殊作业的鱼雷型水阻较小的潜器发展迅猛,了解与之相关的水动力学问题是进行设计的基础。当鱼雷型的潜器处在低速的环境下时,其水动力学性能会出现新的特点,因此有必要对此进行系统和深入的研究。文中通过数值模拟,研究了小尺寸梯形翼的水动力性能及其周围流场的特征。梯形翼采用NACA4412的翼型。在数值模拟中,水流的速度范围为0.5~1.5 m/s,基于梯形翼平均弦长的雷诺数在2×104~6×104之间。梯形翼的攻角为0°~21°。该模型基于Navier-Stokes方程和k-ωSST湍流模型,并通过有限体积法进行空间离散化。通过数值模拟,揭示了不同雷诺数和不同迎角下梯形翼低雷诺数流场特点和三维效应,可以为设计鱼雷型水阻较小的潜器提供参考。 相似文献
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李智生 《数字海洋与水下攻防》2022,5(2):99-102
基于潜器水下状态的平衡方程,建立了潜器运动模型.通过对水锤压力的数值仿真计算,建立了潜器航行体发射时的运动控制模型.根据这一数学模型,计算分析了潜器在完整火箭发射后效(发射冲击与完整的水锤效应)作用下的运动响应和运动控制.结果表明:发射单枚航行体对潜器运动姿态有较长时间的影响,潜器的初始速度越大,影响程度越小,影响时间... 相似文献
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脐带缆是深海油气开发的关键设备之一,主要由钢管单元、电缆单元、光缆单元、护套及铠装单元组成。脐带缆在全寿命周期经过设计制造、储存、安装、在位运行、修复阶段,其每个阶段的可靠性并不是某个常数,而是随时间变化的函数,因此有必要对脐带缆全寿命周期可靠性的变化进行分析。建立某气田水下脐带缆在储存、安装、在位运行阶段的故障树模型,将其转化为多阶段贝叶斯网络模型进行建模分析,基于OREDA手册数据,假设部件寿命服从指数分布,对脐带缆存储、安装、在位运行阶段的可靠性进行分析,得到不同阶段脐带缆可靠性的变化曲线,并与可靠性框图方法进行对比分析。同时,通过引入条件可靠性对该方法进行了优化,分析脐带缆修复后的可靠性变化,以及对脐带缆关键部件进行重要度分析,针对薄弱环节提出改进措施。可靠性分析可为水下脐带缆的安全运行提供技术支持,同时也为海洋结构与设备的全寿命周期可靠性分析提供了一种方法参考。 相似文献
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一九八三年三月十四日——十七日,美将在加里福尼亚州召开第一届遥控潜器会议与展览会。会议发起单位是海洋技术学会圣地亚哥分会、加州大学海洋资源研究所及海洋技术学会海下潜器委员会。在圣地亚哥,有两个遥控潜器的设计、生产与销售单位,现共销售150台潜器。另外遥控潜器技术的主要研究单位海军海洋系统中心也设在圣地亚哥。预计将有500多人出席会议,50多家公司参展。参加会 相似文献
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描述了胜利埕岛油田所在海域全年各季风、浪、潮汐、海流等的基本状况、产生机理及黄河三角洲区域对它们的影响。同时介绍了目前国内在深水及浅水区域几种海底电缆的铺设工艺 ,从施工机械到水动力学原理的角度 ,对其应用进行了技术上的分析 ,指出了每种施工工艺的优劣 ,并由此确定了较为理想的电缆埋设工艺和定位技术方案 ,使电缆铺设实际长度误差控制在设计长度的 1 %范围内 ,从而大大节省了工程投资费用。该工艺的选择和推广可为埕岛海上油田的开发创造较好的经济效益。 相似文献
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1987年12月17日,苏联科学院接收委员会鉴发了“和平-1”和“和平-2”两个深海载人潜器试验结束,予以接收的证书.这两个潜器是由苏联设计,苏联科学院п.п。希尔绍夫海洋研究所 U.E.米哈里采夫技术博士的技术领导,在芬兰的(Rauma-Repoea)公司建造的.该潜器的主要技术特性如下:最大下潜深度:6000米 相似文献
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西德ZF-Herion系统技术股份有限公司和挪威的潜水设备公司合作,于1979年7月开始共同研制一种名为“DAVID”的新型潜器,其第一台样机定于1982年潜水旺季投入试验。这种新型潜器由以下四个部分组成:动力供应系统;控制装置,操作系统;水下工作潜器。动力供应系统装在一个直径为10英尺,顶部水密的容器中,用一个225KVA的柴油发电机(440N/60H_2)供电。控制装置安装在一个空气调节的直径10英尺的容器里。它包括从海面操纵潜器所需要的全部指示和记录仪表,如用于控制运动方向的操纵杆、机械夹紧器、开关装置、电视控制装置、水下声纳,跟踪系统,报警装置,自动误差显示器,视频描绘仪和通话装置等。 相似文献
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脐带缆是进行水下油气资源开采的关键设备,在深海油气资源的开发过程中起着至关重要的作用。脐带缆是由多种功能单元螺旋缠绕而成的非粘结复合结构,各层构件之间会出现接触摩擦与滑动现象,使脐带缆的截面设计和结构分析变得十分困难。本文结合国内外研究的成果,在对脐带缆结构进行理论分析的基础上,利用ANSYS软件分别对无铠装和有铠装脐带缆进行数值模拟分析,采用梁单元和壳单元模拟管件,并用点-点和点-面接触单元模拟管件之间的相互作用,将数值模拟结果与理论计算结果进行对比,探讨不同的管件缠绕角度、摩擦因数对脐带缆的拉伸和弯曲刚度的影响。分析结果可为工程应用提供参考和借鉴。 相似文献