大型油轮水流力试验研究

大型油轮的水流力是开敞式深水码头设计中的重要参数之一。分别对JTS 144-1—2010《港口荷载工程规范》、OPTIMOOR计算软件、英国BS 6349规范、石油公司国际海运论坛《系泊设备指南》以及MIL-HDBK等5种船舶水流力计算方法进行对比分析,并通过物理模型试验进行验证。研究结果表明:我国现行《港口工程荷载规范》关于船舶水流力的计算公式当15°<θ<165°时与试验结果相差较大,而国外规范计算结果与试验结果符合较好。因此,建议船舶水流力的纵向分力采用英国BS6349规范计算,横向分力采用OCIMF《系泊设备指南》中的公式来计算。     

船舶进港回旋和靠泊所需拖轮总拖力计算方法研究

本文旨在得出船舶进港回旋和靠泊所需拖轮总拖力的国际化通用计算方法。本文分析了拖轮总拖力计算的影响因素,给出了拖轮总拖力的计算公式,通过对船舶操纵各个阶段的分析,得出在船舶靠离泊和调头阶段所受到的横向环境荷载是拖轮总拖力的关键影响因素,并进一步对国内外规范中作用在船舶上的横向风力、水流力和波浪力的计算方法进行了系统对比、分析和总结,对采用不同规范得到的拖轮总拖力结果进行对比分析,得出最具应用价值的拖轮配置方法。     

船舶所受水流力国内外规范对比分析

码头结构设计和系船柱选型以船舶系缆力为重要条件,而各国规范中的船舶系缆力计算方法不尽相同。针对船舶所受水流力的计算方法差异,选取中国JTS、西班牙ROM、OCIMF指南、英国BS 6349共4种常用码头结构设计规范进行对比,并以30万t油船为例进行水流力的计算和分析。结果表明：1）各国规范对于船舶所受水流力的计算公式、相对水深比、设计流速、适应范围等均存在一定差异;2）对于30万t油船,ROM计算所得的船舶所受水流力最大,BS 6349最小。结论可供类似工程设计参考。     

《海洋及港作拖船系柱力试验方法》行业标准编制完成

《海洋及港作拖船系柱力试验方法》最近已由沪东造船厂和武昌造船厂编制完成。它适用于海洋及港作拖船系柱力的测定,内河拖船系柱拖力的测定也可参照使用。随着海洋工程船舶的发展,国内外建造的专用拖船和多用途工作船的数量不断增加。这些船舶出厂前,都要测定系柱拖力的性能指标。由于国内船舶试航大纲中没有这方面的标准,因此给系柱拖力测试带来了一定的困难。为了便于检验船舶的建造质量,沪东造船厂和武昌造船厂,组织力量编制了《海洋及港作拖船系柱力试验方法》。     

中英规范下大型集装箱船靠泊开敞式码头的水流力计算

针对大型集装箱船靠泊码头时产生的水流力进行研究，分别依据JTS 144-1—2010《港口荷载工程规范》、英国BS 6349-1规范对水流力的计算方法及公式中采用的相关系数做了无因次化比较。结合工程实例，应用OPTIMOOR软件对大型集装箱船舶在不同流向角下的水流力进行计算和模拟。结果表明：1）水流力的大小对相对水深比非常敏感。2）英标计算得出的横向水流力结果大于国标计算结果，而英标计算出的纵向水流力计算结果远小于国标。3）应用国标计算水流力时，船舶水下部分垂直和平行水流方向的投影面积需要修正。     

不同潮位和浪高条件对30万吨级油船靠泊作业安全的影响

为了研究30万吨级油船在不同潮位和浪高条件下靠泊时受到的水流力,提高30万吨级油船靠泊作业的安全性,结合大连港2座30万吨级原油码头靠泊作业情况,采用《系泊设备指南》中水流力的计算方法,计算、分析在不同载重、不同潮位、不同浪高条件下靠泊的30万吨级油船所受到的横向水流力,探讨不同潮位和浪高条件对30万吨级油船靠泊作业安全的影响。结果表明:潮位下降会增大水流对油船的作用力,使较低流速的水流对油船的作用力达到甚至超过较高流速的水流对油船的作用力。针对不同潮位条件,需修改《大连港新港开敞式油码头风险评估和预警措施及应急方案》中启动拖船监护或紧急离泊措施的水流条件。     

小流向角下的30万吨级油船水流力试验

现行的《港口工程荷载规范》没有体现出小流向角对船舶水流力的影响,而船舶水流力的变化与流向角及流速密切相关。为精细化研究小流向角及流速对系泊船舶的作用力影响规律,基于物理模型试验,研究流速为1. 0、1. 5、2. 0 m/s,流向角θ为0°～15°的条件时30万吨级油船的船舶水流力的变化规律。结果表明,纵向力和横向力均随着流速的增大而增大;当流向角θ为0°～15°时,纵向水流力与使用规范公式的计算结果吻合较好,横向水流力的试验结果约为计算值的2倍。     

中英规范中船舶系缆力计算比较

为研究中英两国规范中船舶系缆力计算的差异,对比JTS 144-1—2010 《港口工程荷载规范》和英标BS 6349-1:2000,针对不同船型及风(流)向角的船舶系缆力进行比较分析。结果表明,集装箱船国标的风压力计算值要小于英标,而油船则大于英标;集装箱船国标的水流力计算值要小于英标;油船仅在流向角为90°时国标计算值大于英标,其他流向角时则小于英标。可为海外工程设计提供参考。     

国内外系缆力计算方法的对比研究

为了了解国内外系缆力计算方法的不同,结合某工程实例,对比了国标和英标中风荷载、水流力和系缆力的不同。又用OPTIMOOR系泊分析软件进行数值模拟,通过与两种标准计算得到的系缆力进行对比,得出国标的系缆力计算结果更接近实际值,英标偏保守。也证明了OPTIMOOR数值分析是计算船舶荷载的一种有效的手段。     

海工辅助船码头带缆受力计算

台风是威胁船舶系泊最为严重的灾难性天气之一,船舶为了避免或减少台风可能带来的危害,必须进行船舶系缆受力校核计算。本文针对在风力和水流力作用下,对系泊船舶的横向受力进行分析计算,并考虑缆绳与合力方向夹角、缆桩允许的最大受力和缆绳所允许的最大受力因素进行综合分析,得出限制带缆系泊的关键因素。     

30 000 DWG散货船码头系泊模型试验研究

对30 000 DWG散货船在开场水域码头系泊开展了模型试验研究。在风浪流组合工况中,对不同系泊方式的系缆张力和船舶运动进行了分析。分析结果表明,流向和缆绳长度对系缆张力有显著影响。试验结果可为类似船舶码头安全系泊提供重要技术参考。     

风力发电技术在船舶上的应用与展望

风能以其清洁、可再生、储量广泛而受到越来越多的关注和利用。风力发电在船舶上利用是一种新型的风能利用形式。该文介绍风力发电技术在船舶上的应用形式,以及风能在船舶上的应用现状,探讨了风力发电在船舶上应用存在的限制因素,当前应用过程中遇到的困难以及相关研究的重点方向,为进一步深入研究风力发电技术在船舶上的应用提供参考。     

系泊船舶在波浪作用下撞击力研究

系泊船舶在波浪作用下的撞击力往往是大型开敞式码头设计的控制荷载。大型船舶采用现行规范公式计算值比模型试验值小得多,主要原因是船舶附加水体影响系数Cm值过小。建议规范修订加大经费投入,采用实测参数确定Cm值。     

鸭绿江口4万吨级双浮筒系泊系统设计与计算

为了在鸭绿江口设计一双浮筒系泊系统,用于4万吨级散货船的载驳作业,根据该海域的水文气象条件和船舶的有关资料及国家的有关规范,对双浮筒系泊系统所受风作用力、流作用、波浪作用力和合外力进行计算,依据计算结果对双浮筒系泊系统进行设计,确定系泊浮筒型号、锚链尺寸和长度及沉锤大小和掩埋深度,实际施工情况依照该设计方案效果良好,证明该计算和设计方法有效可行。     

风流作用下码头系泊船舶缆绳张力及运动量研究

基于力的平衡关系建立了系泊船舶在风和潮流作用下缆绳张力和运动的计算模型(Qmoor),其中根据船舶类型和吨位确定其水下的迎流面积和水上的迎风面积,由经验性公式计算风、流对码头前船舶的作用力,缆绳张力采用考虑缆绳非线性变形的Wilson公式计算,同时也考虑了护舷的变位与靠泊力之间的非线性关系。计算结果与物理模型试验结果较一致,且与Optimoor软件的计算结果进行了对比。     

遇难船舶漂流轨迹预测技术

概观了国内外有关海上搜救以及遇难船舶漂流轨迹预测技术研究的现状。在综合考察相关研究成果的基础上,探讨了在既往的漂流轨迹预测系统里追加波浪所引起的漂流速度成分,以提高漂流轨迹预测的精度。     

系泊船舶动力学特性的计算机仿真研究

以三阶操纵运动方程为基础，引入定常的风力、潮流作用力和二阶波浪力，建立了系泊系统三自由度的运动微分方程。在此数学模型的基础上．建立了系泊系统的多自由度的计算机仿真模型。在潮流作用、潮流和风作用以及风浪流联合作用等三种情形下，对系泊船舶的动力学响应分别进行了仿真研究。研究表明，系泊系统的动力学行为具有强烈的非线性特征。对于单点系泊船舶而言，在定常的风浪流作用下．顶风顶浪顶流状态并不一定是最为危险的工况。     

导管舵性能分析与舵力计算

导管舵能为船舶提供良好的回转性,被广泛应用于对操纵性要求高的船舶或者舵系布置空间紧张的船舶,然而其舵力计算有别于常规舵。采用Fluent软件分析了导管舵的敞水性能,求出其升力系数曲线和力矩系数曲线并分析其表面压力分布特点。考虑船体伴流和螺旋桨尾流的影响,进行了导管舵的舵力和舵机扭矩计算,为舵的设计奠定基础。基于CFD软件和理想推进器理论求舵力的方法可为非常规舵的设计提供参考。     

FPSO外输系统动力响应及风险分析

采用水动力分析软件AQWA对由软钢臂式单点系泊FPSO和油轮组成的串靠外输系统的动力响应和安全性进行研究。基于多体方法,建立串靠外输系统的有限元模型,计算4种拖轮拉力和24种作业海况下外输系统的连接大缆张力、两浮体相对艏向角及间距的时间历程,并分析波高、流速、风速、风浪流夹角、连接大缆长度等因素对系统动力响应的影响及动力响应特性。此外,还开展了串靠外输系统的风险分析,计算不同海况下连接大缆失效、船体碰撞和过分相对艏向运动的发生概率。研究结果对串靠外输系统的设计和外输作业具有一定的指导意义。     

船舶在风浪中航行时保向问题的探讨

本文在建立船舶在风浪中的低频操纵运动方程式的基础上，探讨了船舶在风浪中的舵力保向问题。从工程实用的角度，提出了一个船舶在风浪中航行时保向舵角的近似计算公式。以“育英轮”为例，进行了计算。从保向的角度，提出了船舶在大风浪中航行时，提高抗风浪能力方法和安全航行的措施，并可望对实际工作有一点指导意义。