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相似文献
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1.
本文对大尺度圆形人工岛沉箱在浅水波浪中低速充气拖航状态下的阻力特性进行了理论分析和计算,指出其阻力以形状阻力为主,而波浪中阻力增值相对较小,但变化规律复杂。对照其模型阻力试验结果,提出了该形状物体的阻力近似计算公式并给出了相应的系数。  相似文献   

2.
深海观测系统脐带缆形态分析及计算   总被引:3,自引:0,他引:3  
通过对水下拖曳系统脐带缆索的受力情况、形态进行分析,建立了三维空间缆索的物理模型和数学模型,并在此基础上编制了计算程序,对6000m深海观测系统脐带缆的性状进行了模拟计算,其结果为深拖系统最佳缆长的确定提供了理论依据。  相似文献   

3.
谭红莹 《海洋工程》2019,37(6):140-145
防沉板基础裙板入泥阻力计算和长度设计是海洋工程水下生产系统基础设计的关键,基于南海番禺和荔湾地区水下防沉板基础裙板贯入模拟试验,验证了Lunne和Eide等建立的裙板入泥阻力经验计算方法对南海水下生产系统防沉板裙板设计的可靠性,确定了南海地区裙板入泥的端部阻力系数(0.320~0.360)和侧摩阻力系数(0.008~0.014 5),为南海水下生产系统防沉板基础裙板入泥阻力计算和裙板长度设计提供了依据,确保了南海地区水下生产系统的顺利安装。在工程地质调查时,既可以进行土壤钻孔取样并与已开展裙板贯入模拟试验的番禺和荔湾地区土壤组成和粒度对比,也可开展静力触探试验或裙板贯入模拟试验,得到裙板入泥的端部阻力系数和侧摩阻力系数。  相似文献   

4.
目前有关阻力及空间状态的理论计算和模型试验基本上针对单个水下拖体,而对多缆地震船各类拖体的综合受力和姿态则较少受到关注。为方便施工团队在海上快速预测拖体的状态,在国内外学者对水下拖体的流体阻力研究基础上,分析多缆地震船水下拖体的结构和流体阻力特征,提出简化的阻力计算及横向姿态预测方法。文章以常用的多缆地震船拖体配置为例,得到的估算结果与实际的作业状态较为吻合,证实了该方法的有效性。  相似文献   

5.
针对海洋测量水下拖曳设备位置确定问题,综合考虑拖缆受力、海流影响以及水下拖体的运动性质,建立了水下拖曳设备的位置计算模型,并仿真计算分析了测量船在不同航行状态下拖曳设备位置确定的规律,探讨了不同海流效应对拖曳设备位置确定的影响。仿真计算结果表明,在海洋动态环境作用下,拖缆各方向的偏移明显呈曲线形状,非简单几何运算所确定。测船各方向的运动均可对水下拖体的位置在相应方向产生一定影响,而水下拖体位置的变化量小于测船拖点位置的变化量。海流对水下拖曳设备定位可造成数米的偏差,需进行相应改正。建议可考虑采取船载式ADCP实时测流辅助水下拖曳设备定位的工作模式。  相似文献   

6.
XCP投弃式海洋探头阻力系数数值计算及试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
以XCP探头为模型,采用有限体积法结合κ-ε两方程湍流模型,对XCP探头阻力系数进行了数值计算,研究了XCP探头的阻力特性。获得了不同雷诺数下阻力系数的变化趋势和水下稳定运动时的极限速度。结果表明阻力系数随着雷诺数的增加而减小,其数值计算结果与海上实测数据基本吻合,验证了该数值计算方法的正确性,可为XCP探头结构设计提供参考。  相似文献   

7.
海洋系泊缆索非线性有限元静力分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用几何非线性有限元方法研究海洋系泊缆索在重力、浮力和水流流体阻力作用下的静态平衡位形和张力分布.基于完全的Lagrangian格式,采用二节点等参索单元建立系泊缆索的静态平衡方程;采用增最迭代法求解得到的静平衡方程.数值算例证实此方法的有效性和准确性.计算了不同水流流体阻力作用下缆索的静平衡位形和张力分布,得到一些有意义的结论.  相似文献   

8.
为了选择出合适的水下实验平台的无动力下潜方向和预计出下潜时间,用 CFD 方法对水下实验平台的无动力下潜工况进行了数值模拟。通过与常用的摩擦阻力系数公式计算结果对比,选用了一组较为合适的网格进行 CFD 分析,通过 FLUENT 计算结果拟合出阻力系数与速度的函数,使用 Simulink 对水下实验平台无动力下潜的过程进行了仿真。最终选出以正向下潜为海试时的下潜方向,并得到了下潜过程的时间,通过与海试结果对比,验证了 CFD 计算结果的准确性。  相似文献   

9.
本文在文献[1]的基础上,对三维空间水下缆索的张力、性状等问题进行了初步的探讨,给出了作为初值问题的水下缆索张力、性状等求解方法,从而为进一步研究水下缆索提供了一定的理论基础。  相似文献   

10.
水下缆索运动建模过程中出现低应力松弛状态、大弯曲或扭转形变等状态,必须精细划分空间离散微元与时域求解步长以描述缆索曲率变化,进而避免数值求解奇异,这种处理方法使得求解水下缆索运动响应效率极为低下,甚至可能出现数值积分过程中截断误差与舍入误差累加导致的计算错误,无法描述水下锚泊、拖曳等系统的真实状态。针对精确描述水下柔性缆索的弯曲、扭转等形变状态及其对运动系统数学模型的影响,采用三次样条插值方法构建水下缆索微元空间形态,对连续水下缆索进行非线性离散处理,通过 Galerkin 余量消除方法实现求解域内满足缆索微元空间运动方程要求,建立了包含弯矩、扭矩作用的水下缆索动态运动数学模型与求解方法。通过与理论数值计算数据及海上实验数据对比分析,验证了本模型的准确性,可为水下锚泊系留、水下拖曳等系统的工程应用提供一种高效设计方法。  相似文献   

11.
海底滑坡对置于海床表面管线作用力的CFD模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
王忠涛  王寒阳  张宇 《海洋学报》2016,38(9):110-117
海底管线是海洋工程中用于传输原油和天然气等的重要通道,通常放置在海床表面或处于悬跨状态。本文采用计算流体动力学CFD法模拟了不同冲击角度下海底滑坡对置于海床表面的海底管线的作用,得到了管线所受的轴向荷载和法向荷载与滑坡冲击角度之间的关系。同时分析了沿冲击方向管线截面形状与管线所受阻力之间的关系。对已有研究进行拓展延伸,丰富了不同工况下轴向阻力系数和法向阻力系数的计算成果,得出了海底滑坡对置于海床表面管线冲击力的计算公式。  相似文献   

12.
6000m深海拖曳系统动力响应计算   总被引:4,自引:3,他引:4  
本文数值计算了6000m深海单拖体和双拖体拖曳系统的动态响应,特别是研究了拖船的垂荡运动对拖体定高性的影响。对于双拖体系统,本文对第二拖体在水中的重量、联接两拖体的缆索长度及其在水中重量等因素对第二拖体定高性的影响进行了详细的计算、分析。计算表明,采用双拖体系统可大大提高系统的定高性。  相似文献   

13.
本文着重讨论了双光束条纹型多普勒测流系统中,光学分束系统参数与散射信号的关系,列出了有关公式。计算了圆形截面的散射颗粒直径与干涉条纹周期呈不同比值时对信号的影响,其结果比以前采用矩型截面进行计算的结果更为合理。结合激光海流计的设计,分析了光学系统中各项参数的选择对测量结果的影响。  相似文献   

14.
平面无结节网衣水阻力系数的试验研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
李玉成  桂福坤 《海洋学报》2006,28(5):145-151
通过物理模型试验,统计分析得到了无结节网衣的水阻力系数在不同状态下随雷诺数、倾角和布置状态的变化规律,并通过网衣沉子的组合试验验证了所得经验公式的正确性和适用性,为深水网箱等渔具的水动力计算提供了依据.  相似文献   

15.
以水下弹性缆索为研究对象,分析了处理缆索弹性的段前弹簧模型,发展了缆索的多体有限段模型,提出弹性缆段模型,将多体运动力学和弹性力学结合起来,用于求解弹性缆索的动力学响应。对于水下缆索所受的流场力,推导了流场分布力的质心等效力系,并通过揭示水下缆索的附加质量与缆索自身惯性的本质联系,得到了包含附加质量力影响的水下弹性缆索的动力学方程。对工程实例进行了仿真研究,结果与实际情况吻合良好。  相似文献   

16.
规则波作用下四锚浮标系统动力分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
随着水深的增加,海洋浮标系泊缆索的长度也增加,对其浮标系泊系统进行动力分析是非常重要的.基于势流理论,应用边界元方法在频域内计算浮标的附加质量和阻尼、一阶波浪力和二阶平均漂移力,通过快速傅里叶变换将计算结果转换到时域,应用莫里森公式计算浮标及其skirt的粘性阻尼力,应用非线性有限元方法计算系泊缆索张力,最后在时域内应用四阶Runge- Kutta法计算浮标的运动响应和系泊缆索张力.比较分析了两种水深条件下,不同skirt直径和缆索长度情况下浮标的水动力特性、运动响应和系泊缆索张力.计算结果表明,浮标skirt的存在对纵荡方向的附加质量和辐射阻尼基本没有影响,而垂荡方向的附加质量增加,辐射阻尼减小,且能够减小二阶平均波浪力的峰值.  相似文献   

17.
海洋缆索广泛用于海洋工程领域,海上作业过程中海缆在波浪、流等动力因素作用下容易产生显著的动力响应。为保证海上作业的安全,需要对海缆的动力响应进行有效的分析和研究。首先介绍了缆索的通用弹性动力学方程,然后给出了用凝集质量法求解此方程的模型,算法采用四阶龙格库塔法,利用Matlab仿真计算了水下拖缆回转的形态,经验证,结果有效。由此可得到凝集质量法在解决缆索动力问题中,也是一个很好的选择。  相似文献   

18.
无人船作为一种新型的海上观测平台,其航行阻力性能研究非常重要。针对无人船复杂的船体结构,提出一种基于FLUENT软件的无人船阻力数值模拟方法。使用标准k-ε湍流模型和VOF方法,分别对无人船浮体及其附属物进行周围粘性流场的数值模拟。在不同傅汝德数条件下,计算得到双体船浮体的粘性阻力系数,并与经验公式计算结果相比较,结果一致性较好。进一步考虑无人船的附属物阻力,计算了无人船总阻力,经与湖试试验值比较,吻合较好。研究结果证明了该方法用于无人船阻力计算的适用性。另外,结合仿真数据,还对无人船阻力主要来源作了简要分析,可为无人船结构优化设计提供参考。  相似文献   

19.
任贵永  白玉  孟昭瑛 《海洋学报》1995,17(3):96-102
海上人工岛的地震载荷主要是地震惯性力和动水压力.本文根据人工岛结构与流体相互作用的特点,应用线性势流理论,用解析方法推导出地震作用下大尺度水下圆柱体的动水压力解析解,从而可求出圆形人工岛岛体表面上任意一点的动水压力、岛体分层单位高度上的动水压力、总动水压力以及岛体动水压力沿铅直方向和水平面上的分布,以满足人工岛结构计算和整体性能计算的需要.本文利用推导的公式和编制的程序对我国第一座浅海石油勘探开发人工岛实例进行计算分析,取得良好的成果.  相似文献   

20.
无人自治水下机器人作为一种高技术海洋探测手段,近年来得到了广泛的重视和快速发展。无人自治水下机器人完成测量任务返回水面时,其抛缆机构抛射出一个浮子,浮子上系有用于回收的缆索。文中设计了用于回收浮子打捞锚钩的抛射枪。首先利用计算流体力学软件来计算锚钩的空气阻力系数,然后对抛射体运动进行动力学分析。通过研究锚钩重量、初速度和抛射角等参数对抛射距离的影响,确定锚钩重量和发射初速度等设计参数。在此基础上设计了储能弹簧和抛锚枪总体结构。该枪可实现空仓挂机,具有安全方便、工作可靠的优点。  相似文献   

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