浮式液化天然气生产装备（flng）单点系泊系统水动力特性研究

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1、申请上海交通大学硕士学位论文浮式液化天然气生产装备（FLNG）单点系泊系统水动力特性研究专业：船舶与海洋结构物设计制造硕士研究生：谢志添导师：杨建民教授所在单位：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院答辩日期：2015年1月16日IDissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterINVESTIGATIONOFHYDRODYNAMICCHARACTERSFORASINGLE-POINTMOOREDFLOATINGLIQUEFIEDNATURALGAS(FLNG)FACILITYSpec

2、iality:DesignandConstructionofNavalArchitectureandOceanStructureCandidate:XieZhi-tianSupervisor:Prof.YangJian-minAffilitation:SchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEngineeringDateofDefence:Jan,2015Degree-Conferring-Institution:ShanghaiJiaoTongUniversityIIIIIIVV上海交通大学硕士学位论文浮式液化天然气生产装备（F

3、LNG）单点系泊水动力特性研究摘要本文针对一单点系泊的FLNG水动力特性开展了水池模型试验和数值计算研究。通过静水衰减试验获得船体运动的衰减周期和无因次阻尼系数；通过水平刚度试验验证了单点系泊系统模型的可靠性。试验通过白噪声试验，得到了FLNG的一阶运动幅值响应算子，在频域范围分析了FLNG船体各载况的运动特性，以及舱内液体晃荡对船体运动产生的影响。同时，试验模拟了南海实际海洋环境条件，采集了FLNG在单点系泊系统耦合下的船体六自由度运动以及系泊锚链顶端载荷时历数据。在时域内分析了不同海况和液舱晃荡对单点系泊FLNG系统水动力性能的影响。本文通过数值计算软件SESAM

4、建立了FLNG船体结构的数值模型，并根据模型试验的结果对该数值模型进行了校正。在数值模型中，通过建立一系列带有不同纵向位置的内转塔，重点研究了不同内转塔位置对单点系泊FLNG系统水动力性能的影响，并为该FLNG设计给出了较为合理的内转塔安装范围。通过对锚链顶端载荷次大的锚链进行的破断处I上海交通大学硕士学位论文理，研究了原单点系泊系统的冗余度。同时，本文对原系泊系统进行了优化设计，并通过数值计算对该系泊系统的安全性进行了研究。综上所述，本文对单点系泊FLNG水动力性能展开了较为系统和深入的研究，为处在设计阶段的FLNG提供了有价值的参考。关键词：FLNG，水动力性能，

5、单点系泊，水池模型试验，数值计算分析II上海交通大学硕士学位论文INVESTIGATIONOFHYDRODYNAMICCHARACTERSFORASINGLE-POINTMOOREDFLOATINGLIQUEFIEDNATURALGAS(FLNG)FACILITYABSTRACTThispaperhasinvestigatedthehydrodynamiccharactersofaSPMFLNGfacilitythroughthemethodologyofmodeltestsandnumericalsimulations.Inmodeltests,themodelso

6、fFLNGvessel,SPMsystemandliquefiednaturalgastankhavebeenmadeaccordingtotheoriginaldesign.Throughthetestsofextinctionincalmwater,thenaturalperiodsanddampingcoefficientsoftheFLNGvesselhavebeenacquired.ThehorizontalrestoringforceofSPMsysteminmodeltesthasbeencomparedwiththeoriginaldesign.Int

7、hemodeltests,theResponseAmplitudeOperatorsarecalculatedfromtheresponsespectraoftheFLNGvesselinwhitenoisewave.Moreover,themodeltestswereconductedfortheFLNGsystemsubjectto1-yearreturnand100-yearreturnseaconditionslastingfor3hoursintheSouthChinaSea.Toconsiderthecouplingresponseoft