基于艙內(nèi)載液晃蕩的FLNG運動抑制研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、為了實現(xiàn)深海天然氣田的開發(fā)和利用,各國陸續(xù)開展了FLNG(Floating Liquefied Natural Gas)船的設計和建造工作。作為一種新型的深海油氣開發(fā)設施,F(xiàn)LNG能夠集海底天然氣的開采、液化儲存和外輸于一體,具有非常廣闊的應用前景。通常,F(xiàn)LNG船整個壽命周期都將采用單點或多點系泊方式系泊在深海里進行作業(yè)。在整個設計壽命過程中,配備有多個LNG艙的FLNG船可能遭遇到多種惡劣海況的作用。同時,LNG液貨艙內(nèi)載液經(jīng)常處于

2、半載狀態(tài),波浪引起FLNG運動將引發(fā)載液晃蕩,反過來,劇烈晃蕩的載液作用在液貨艙的艙壁上又和波浪一起對FLNG運動產(chǎn)生耦合影響。當載液的晃蕩載荷足夠大時,這種耦合效應將不可忽略,使波浪作用下的FLNG運動響應發(fā)生改變。如果船體波浪運動響應過大將導致生產(chǎn)液化效率的降低和設備故障的發(fā)生。因此,有必要減少FLNG在惡劣海況作用下的運動響應。
  本文分別開展了基于儲艙內(nèi)晃蕩荷載來抑制FLNG船縱搖和橫搖運動的研究。首先,基于三維勢流理論

3、和波浪理論,本文詳細推導和求得了頻域內(nèi)的FLNG船運動方程。然后,基于脈沖響應函數(shù)法(impulse response function),把頻域內(nèi)計算的水動力系數(shù)轉(zhuǎn)化到時域內(nèi),最終求得時域內(nèi)的FLNG運動方程。假設FLNG進行單自由度的縱搖和橫搖運動,把TLD(Tuned Liquid Dampers)被動控制水箱應用于模擬LNG矩形艙內(nèi)載液晃蕩,求得相應運動下的晃蕩載荷控制力,分別建立了晃蕩載荷作用下的FLNG橫搖和縱搖運動時域耦合

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