FPSO液舱晃荡与船舶时域耦合运动数值模拟

液舱晃荡对船舶运动产生的影响经常被忽略或线性化处理,而当液舱液量较低时,船舶运动与液舱晃荡耦合的非线性性是极为显著的。通过对加入液舱内液体粘性影响的时域方程进行求解,分析FPSO模型船舶与液舱晃荡耦合运动,并将求解结果与试验数据和频域方程求解结果进行对比。首先,采用Hydrostar软件基于频域势流理论得到水动力系数以及波浪载荷。然后,通过脉冲响应函数法(IRF)在时域积分得到波浪辐射力。最后,计算船舶与液舱晃荡耦合运动。一方面,通过CFD软件Fluent模拟液舱晃荡,获取晃荡所产生的力及力矩,并以外力形式加载于船体,得到船舶运动响应;另一方面,在船舶运动仿真计算结果的基础上求解液舱晃荡运动。结果显示:这种计算船舶与液舱晃荡时域耦合运动的方法较频域计算方法更为精确,且得到的船舶幅值响应算子(RAO)也符合试验结果。     

船舶液舱与特殊涂装工艺

文章介绍了船舶液舱的特殊涂装工艺的全过程 ,指出了船舶液舱涂料的使用规律和环境要求 ,并在此基础上 ,结合实践经验 ,总结摸索出适合于船舶液舱涂装工艺的实际做法 ,可供同行借鉴。     

船舶运动与液舱晃荡耦合频域计算方法

[目的]随着载液船舶(LNG,FPSO,FLNG等)的大型化以及对作业效率和作业安全性要求的不断提高,液舱晃荡以及由其引起的船舶运动问题愈发严重。为有效解决该问题,[方法]首先,基于三维势流理论和波浪辐射绕射理论,采用高阶边界元法开发波浪与三维结构物作用的计算程序,选取某艘FPSO船型,将本程序的计算结果与采用水动力计算软件AQWA,HYDROSTAR所得结果进行对比,验证程序的准确性;然后,将液舱晃荡水动力系数的频域求解方法与船舶运动的频域求解方法相结合,建立考虑液舱晃荡影响的船舶频域运动方程,获得耦合液舱晃荡后的船舶运动响应;最后,以一艘加载了2个液舱的FPSO船型为例,论证该计算方法的准确性。[结果]通过对比液舱不同装载下的船舶运动响应,发现存在着船舶的横摇共振频率出现偏移、耦合横摇运动幅值存在多个峰值,以及液舱装载不同对船舶运动的影响也不同等现象。[结论]所做研究可为载液船舶运动响应设计提供参考。     

CAN现场总线在船舶液舱监测网络中的应用

大型油轮和运输化学药品的船舶都有非常多的液舱,在运输过程中需要对这些液舱进行全面的实时监控,以便获取液舱的温度、湿度、压强、液位等数据,保证船舶运行安全。CAN现场总线具有抗干扰能力强、传输速度高、数据准确率高等特点,本文使用CAN总线构建了船舶液舱监测网络,对CAN现场总线的原理进行分析,设计了基于PCA82C251的CAN总线转换电路,并对电路中的光耦选择情况进行说明,最后给出了几种抗干扰措施。本文提出的船舶液舱监测系统具有良好的实用性。     

化学品船液货舱及污液舱货物适装研究

针对珠海到港的化学品船舶污液舱载货的情况,根据MARPOL73/78、IBC等公约要求、USCG等机构研究成果以及化学品船舶结构特性,对COF证书、货物操作手册、程序和布置手册、货物记录簿以及相关图纸等多项资料就船舶货物管系、货物相容性、透气管系等多个系统进行了验证分析,初步确定判断化学品船舶液货舱及污液舱货物适装的主要条件。     

船舶液舱液位实时监控技术研究

针对船舶液舱自由液面问题,文章介绍了自由液面产生的原因,并分析了各种情况下产生的自由液面对船舶稳性造成的影响。采用Serial Port串口通过RS485接口标准设计出一套符合ModbusRTU通信协议的船舶液舱液位实时监测方案。利用RS485接口的远距离传输特性,传感器可以充分覆盖大型船舶的各个液舱,实现全船监测。最后在实验条件下验证了方案的可行性。得到的监测数据可通过程序准确计算液舱装载容积、自由液面和船舶稳性,给船员配积载提供有力的判断帮助。     

不同型式液舱晃荡压力对比分析

对于液货船舶,航行过程中液舱晃荡不可避免,采用合理的液舱结构对减小液舱晃荡压力至关重要。基于传统的矩形液舱考虑在纵舱壁上添加不同宽度和数量的水平挡板及顶部削斜2种型式,建立了船舶液舱的三维模型,并利用Fluent软件进行三维液舱的晃荡压力计算,评估液舱结构型式对晃荡压力的影响。计算表明,在较高装载率下,通过合理设置挡板的数量和宽度,可以使舱内的晃荡情况得到优化,而顶部削斜结构型式由于减小了沿晃荡方向的舱体长度,可有效降低高装载率下的晃荡压力。     

船舶近满载液体舱自由液面对稳性影响的修正方法

若考虑船舶液（体）舱内自由液面对稳性的影响，对于非液货舱通常是按装载５０％舱容液体的固定值计算。当液舱（接）近满载时，许多船舶由于缺乏修正资料或方法，其影响值均被看作为零。事实上，对于那些设置有容量大、数量多的液舱的船舶，若将众多近满载液舱对稳性的影响进行叠加，其数值已不容忽视。本文通过数学推导，借助计算机模拟运算，结合计算实例，介绍了一种适应性较强的近满载液舱自由液面对稳性影响的计算方法，具有一     

双液舱自由衰减运动的数值研究（英文）

当载液货船在海上航行时,风、浪、流等环境载荷的作用会引起部分装载液舱产生液体晃荡现象。液舱晃荡不仅会对船舶安全带来一定的潜在风险,而且还会对海洋生态环境造成严重的威胁。本文针对不同装载率的双液舱自由衰减运动进行研究,通过分析双液舱在衰减运动过程中,液舱角速度变化情况和液舱壁面的抨击压力以及自由液面的波高变化,探究双液舱自由衰减运动的机理和规律,可为载液货船的设计和制造提供一定的依据。     

LNG独立液舱焊接变形热弹塑性有限元分析

LNG船舶建造过程中,采用新型不锈钢材料304L独立液舱的焊接变形是LNG船舶性能的重要指标.为准确预测独立液舱的焊接变形,通过平板表面堆焊的实验研究和热弹塑性有限元分析,验证了所假定的一组304L不锈钢材料性能参数的合理性;在此基础上,应用热弹塑性有限元法成功地预测了液舱结构的焊接变形.     

基于蓝牙4.0技术的液舱遥测系统设计

为了给船舶液舱提供更多方便可靠的监测方式,在对液舱所必须监测的数据特点进行了归纳之后,提出了一种基于蓝牙4.0技术的液位遥测系统,利用HV201数字型液位传感器采集液位数据,整套系统结构简单成本低。通过燃油舱进行了测试。研究结果表明,该系统能实时监测燃油舱油位高度,在对船舶油舱的试验表明了设计的可行性。     

船舶液舱晃荡研究进展

全面综述了液舱晃荡的工程背景和国内外船舶液舱晃荡的研究方法及发展动向。概述了基于VOF法、Level-set法、SPH法、ALE法的液舱晃荡研究进展,以及每种方法的优缺点。最后介绍了国内外用于晃荡研究的实验装置。     

独立液货舱型式沥青运输船设计特点

阐述了独立液货舱型式沥青运输船在设计方面较常规船舶的特殊之处,主要表现在总体布置、结构布置、独立舱支承装置、独立舱定位装置、防浮装置、独立液货舱绝缘、结构防火与消防以及永久性检验通道等方面。     

LNG船液舱晃荡载荷滤波算法研究

晃荡载荷是船舶液舱及其内部结构的主要载荷,可能对船舶结构产生破坏。本文提出的用于处理LNG船液舱晃荡载荷的双重中值均值限幅组合滤波光顺方法能有效地为船舶结构设计和强度评估提供更加稳定、准确的晃荡载荷。针对模型液舱液体晃荡的数值模拟数据进行滤波分析,分析压力、速度和加速度值的滤波效果,分别与实验数据和小波变换滤波效果比较,并对滤波算法的滑移步长进行了敏感性分析,提出了合适的滑移步长取值。     

新LNG液舱设计可为船东减少30％建造成本

日前．一套新的天然气液舱设计引起了劳氏的关注．该液舱的制造商表示该设计至少能将LNG船舶的建造成本减少30％。目前，新的LNG船舶的成本已达到了2亿美元，如果能实现这一目标．那将带来重大影响。     

FSRU船舶运动与液舱晃荡的耦合分析

文中基于线性势流理论,对规则波中带液舱的FSRU船舶进行运动响应分析,考虑液舱晃荡与船体运动的耦合,得到6个自由度下的水动力系数和运动响应理论值.同时应用由BV开发的高效率水动力分析软件Hydro STAR,研究考虑液舱晃荡时FSRU运动响应,求得各自由度运动响应算子RAO.最后,比较了考虑液舱晃荡与不考虑液舱晃荡时,FSRU运动响应的变化;在此基础之上讨论了液舱载液率和液舱布置对FSRU运动的影响.     

静水中破损液舱摇荡特性试验

载液船舶破损后涉及液舱进水、泄漏、晃荡等复杂水动力耦合运动问题。通过液舱破损模型试验,对其静水中的自由横摇衰减运动进行分析,研究了不同初始横倾角、不同载液率对横摇、垂荡以及舱壁压力的影响以及运动响应与压力之间的关系。通过试验发现：浅水工况（12.5%载液率）下,液舱的运动响应最为剧烈;破口一侧下沉的扰动会造成更大运动响应以及舱壁砰击压力;舱壁砰击压力的相位与液舱横摇运动相位几乎一致。     

船舶液货舱舱容计量与修正

用全站仪对船舱进行分段精确测量,取得各截面上测点的准确数据坐标。建立船舶舱数学模型,采用B样条方法对所测数据进行曲线拟合,形成数学舱图。利用Matlab计算舱剖面相应高度的截面面积,再积分求出相应高度的型容积,扣除舱内部构件体积,得出正平容积表。对船舶实际状态的型容积进行容积修正,同时扣除相应高度构件的体积,得出在不同高度不同状态下的舱容修正表。将两表对照使用,得出液货舱内准确的液货体积。     

《低温管路应力分析指南(2017)》发布

<正>本指南基于相关船舶的操作经验(如3型C型独立液舱LNG运输船、1型C型独立液舱LNG运输船、1型薄膜型液舱LNG运输船),对载荷作出了具体定义和要求,确定了几种基本工况及相应的载荷加载,其中计算方法和评判衡准主要基于美国标准ASME压力管道规范B31.3《工艺管道》。本指南作为《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》、《液化天然气燃料加注船舶规范》、《天然气燃料     

基于OpenFOAM的船舶与液舱流体晃荡在波浪中时域耦合运动的数值模拟

波浪中载液船舶运动激励舱内液体的晃荡,舱内液体晃荡产生的冲击力同时作用在舱壁上,进而影响船舶的运动姿态。波浪中船体水动力和时延函数是在势流理论范畴下采用切片法和脉冲响应函数方法计算获得的,液舱内液体非线性晃荡是基于粘性流理论实时计算模拟,两者耦合建立了波浪中载液船舶与液舱流体晃荡耦合的运动方程。论文基于开源CFD开发平台OpenFOAM,自主开发实现了船体运动与液舱晃荡的耦合计算程序,并进行了相应的数值模拟计算和验证工作。该方法完整地考虑了波浪、船体和液舱晃荡之间的耦合作用,并结合船体内外流场特点分别采用了势流和粘性流理论,具有较高的计算效率。通过数值模拟计算和模型实验研究表明,数值模拟计算能够清晰显现出液舱晃荡对船体全局运动影响,船体运动计算结果与模型实验结果吻合良好。