移动式试采平台燃烧臂结构强度分析

考虑到燃烧臂的桁架式结构特点和作业特点,采用数值模拟的方法,针对不同的工况,计算移动式试采平台燃烧臂结构的应力,同时对燃烧臂基座及邻近主甲板的强度进行校核。     

舰船水幕系统设计方法研究

本文对舰船水幕系统设计方法展开研究,介绍了水幕系统耗水量计算、喷水量设计、分区设计、管路设计、系统阻力计算建模和优化设计等方法。采用共管设计减少了管路和喷头数量,降低了系统布置难度和重量,实现了水幕防护、洗消、降温和泡沫灭火系统集成优化设计。以某舰水幕系统为例,对系统进行设计和计算分析。提出优化调整措施,验证了设计方法的有效性。     

喷孔位置对船用天然气发动机燃烧及排放影响的模拟研究

为了探究天然气与柴油喷孔位置对天然气发动机燃烧和排放的影响,基于L23/30天然气发动机,建立了柴油引燃天然气的发动机模型,利用CONVERGE软件对燃烧过程和排放进行模拟分析。模拟结果表明：由于天然气与柴油喷孔位置变化的影响,会导致柴油引燃天然气在空间的变化,因此对发动机的燃烧和排放造成了影响,通过对比不同喷嘴间的距离和不同喷嘴分布的设计方案得出,采用中心对称设计时获得了较好的燃烧和排放性能。     

斯特林发动机中天然气扩散燃烧的数值分析

本文应用数值模拟,对斯特林发动机中天然气的燃烧进行了全尺寸三维模拟.空气预热温度、旋流数和过量空气系数对斯特林燃烧室速度场、温度场分布以及排放有重要影响,本文分别对这些参数进行了优化.预测了优化后燃烧室的速度场、温度场的分布,以及NOx和CO的浓度场分布,得到了吸热部件周围的流动形式.模拟结果为抑制NOx和CO的排放和进一步提高换热效率以及发动机的效率提供了指导.     

基于CFD法的自升式平台火灾事故模拟研究

碳氢化合物泄漏引起的火灾事故是海洋平台作业过程中的主要威胁之一,往往伴随着人员伤亡、环境污染、平台停产等灾难性后果。以某400ft水深自升式平台为例,采用DOW火灾指数分析法确定了火灾危险区域,并基于计算流体力学方法,在对湍流模型、燃烧模型、辐射模型等关键技术进行研究的基础上,对钻井区域发生火灾后的温度、热辐射、CO浓度分布变化进行了瞬态分析,最后对风速和燃烧速率的影响进行了讨论,为探索自升式平台火灾扩散机理提供了一些参考。     

使用丙烷模拟航空煤油燃烧特性

针对航空器火灾模拟训练,分析航空煤油和丙烷的燃烧特性,提出使用丙烷在可控条件下模拟航空煤油燃烧状态的方法,基于此方法设计一套使用丙烷模拟航空煤油燃烧的系统,效果理想。     

舰船水幕防火分隔效果的试验研究和模拟计算

对舰船用大型水幕进行了防火分隔效果的试验研究和模拟计算，证明水幕能有效阻止火灾蔓延，降温隔热效果明显。试验验证了舰船水幕防火分隔的可行性和有效性，影响水幕防火分隔效果的主要因素是水幕用水量、厚度以及水幕水滴的直径，结果对舰船水幕防火分隔设计具有重要的参考作用。     

大型舱室水幕防火分隔效果仿真计算研究

通过对大型舱室水幕分隔在不同水幕厚度、喷水速度、水珠直径和水幕流量下火灾烟气流动及传热过程进行系列模拟计算,得到了大型舱室起火后和火灾过程中,空间温度、烟气流动随时间和空间的变化规律。分析了影响水幕对火焰及烟气阻碍作用的主要因素,以及水幕分隔的防火效果,并对仿真计算结果与试验结果进行了对比分析。     

柴油机燃烧新模式研究

柴油机最重要的关键技术之一是燃油的燃烧和废气的排放.影响燃油燃烧和废气排放的最主要因素之一是油气混合质量.油气的混合质量又取决于进气气流流动线路和喷油压力、时间(提前角)等.优化燃烧条件是促进完全燃烧,改善和降低有害气体和颗粒排放的前提.三重旋转切变风进气模式是一项原创性新技术,是优化燃烧条件新的选择.加大喷油提前角和喷油压力是促进物理准备过程的另一重要因素.改进设计进气阀和进气阀在缸头的空间布置是主要技术措施.     

喷油器喷孔直径对船舶柴油机燃烧性能的影响

研究船舶柴油机喷油器的雾化特性对提高船舶柴油机热效率、减少燃油消耗率和有害物排放、预防机械故障有着重要的意义。以4190ZL型船用中速柴油机为例,利用CFD软件FIRE对其喷油器在不同喷孔直径下的喷射雾化和燃烧过程进行数值模拟,得到燃油雾化特性和燃烧过程的数据,并分析其对柴油机NOx和碳烟排放的影响。结果显示采用孔径为0.3 mm的喷油器,柴油机排放特性最佳,为船舶柴油机喷油器设计、故障诊断与选用提供参考。     

自升式风电平台冲桩系统设计与研究

冲桩系统是自升式风电平台关键的辅助系统。该文介绍了自升式风电平台冲桩系统,列举了目前常见的几种冲桩系统配置方案,对各种方案进行了对比,并通过冲桩系统在实际平台上的第一手应用数据,得出了在特定海床土质情况下,高压水冲桩系统具有较好冲桩效果的结论。结论对最新一代自升式风电平台冲桩系统的设计有着重要的指导意义,对今后自升式风电平台冲桩系统的设计也提供了思路。     

Dynamic responses analysis of a 5 MW spar-type floating wind turbine under accidental ship-impact scenario

Ship impact against offshore floating wind turbine (OFWT) has been identified as one of the major hazards with the development of OFWTs. The dynamic responses of OFWTs under ship impact should be taken into consideration during the design phase. This paper addresses a study on the dynamic responses of an OFWT in ship collision scenarios. Firstly, a mathematical model for external mechanism of ship-OFWT collision scenario is developed. Secondly, this model is combined with an in-house programme, DARwind, which can be used to predict nonlinear dynamic responses of whole OFWT system in time-domain. With the newly combined analysis tool, simulation cases for different scenarios are conducted to investigate the nonlinear dynamic responses of OFWT system, including the cases of still water condition, wave-only condition and wind-wave condition. It is shown that in still water condition, the ship impact will more obviously change the responses of motions and mooring system, compared with those in wave and wave-wind conditions. In the wave-only condition, these motions responses of platform are suppressed by wave effect, but the tower vibration and tower top deformation are sensitive to ship collision. For the wave-wind combined condition, the motions increment in surge and pitch due to ship collision becomes smaller than that of wave-only condition, but yaw motion has a considerable variation compared with those of the other two conditions. Additionally, the blade tip deformation increment due to ship collision are analyzed and it is found that the edgewise tip deformation got more obvious increment than that of flapwise. To further asses the safety of OFWT, the acceleration at nacelle are analyzed because some equipment might be sensitive to acceleration. The analysis results indicate that even though the OFWT structure doesn't get critical damage by ship impact, the equipment inside may still fail to work due to the high value of acceleration induced by ship impact. The research outcomes can benefit the safety design of OFWT in the engineering practice.     

深水半潜平台的环境载荷分析

通过对南海水域环境下的深水式半潜生产平台的自存和作业两种工况的风载荷、波浪载荷和海流载荷计算,得到该平台的环境载荷特点,从计算结果看,风载荷、流载荷和波浪载荷对平台的影响相近,因此,在确定系泊系统的设计时,这三个因素的影响都不可忽视。     

海上风力发电平台概念设计及系泊系统特性研究

为实现海上风力发电平台工作状态的准确预报,本文采用有限元软件建立浮式风力发电平台三维模型,完全时域耦合分析在不规则波作用下,浮式风力发电平台动力响应特性.通过时域结果对比分析可知,在风浪流同向作用下,浮式风力发电平台的运动响应幅值及系泊缆索顶端张力最大.通过运动响应时间历程曲线可知,横荡运动和横摇运动表现为低频特性,垂荡运动表现为波频特性,以上研究成果可为浮式风力发电机的优化设计提供一定的指导,并可为将来的相关试验提供一定参考.     

桩土效应与地震对自升式平台动力响应影响分析

以某400英尺自升式钻井平台为研究对象,建立了相应的三维有限元分析模型,综合考虑风浪流包括地震等环境载荷和桩土效应的影响,对风暴自存状态下自升式钻井平台的响应进行了分析,通过比较传统的铰支模型和基于Winkler地基梁的桩土相互作用模型,并叠加地震波的作用,结果表明,传统的铰支模型计算结果偏于保守,考虑了桩土效应后,平台的最大侧向位移有所降低。同时,地震对平台的响应分析结果影响较大,叠加地震波后平台的水平向位移最大值增大幅度在60%以上,且不同的桩基模型考虑地震后增大的幅度也不一样。     

半潜式平台耦合动力响应分析

由于海洋这一特殊的环境,半潜式平台在海上会受到风、浪、流的联合作用,使得半潜式平台产生六自由度方向的运动,影响平台的作业,因此,进行平台运动响应预报及系泊线强度校核就显得尤为重要。本文选择在1000 m水深的情况下,分别在时域和频域条件下对半潜式平台运动响应进行数值模拟,预报在频域和时域条件下半潜式平台运动响应,并对比分析在时域条件下不同风、浪、流组合工况下平台升沉运动幅值,计算设计的平台系泊线拉力,并进行强度校核。     

大体积混凝土温度及应力场仿真分析

基于混凝土绝热温升数据,对平海湾风电基础承台大体积混凝土在施工过程中的温度应力场进行全程仿真计算。通过对比分析有、无冷却水管条件下承台混凝土结构的温度应力场,说明布置冷却水管效果显著,能有效降低承台混凝土内部最高温度及内、外表温差,以仿真分析结果指导基础承台混凝土的设计与施工,能有效防止混凝土开裂,提高施工质量。     

浮式海上风力机运动性能和锚泊系统(英文)

The development of offshore wind farms was originally carried out in shallow water areas with fixed(seabed mounted) structures.However,countries with limited shallow water areas require innovative floating platforms to deploy wind turbines offshore in order to harness wind energy to generate electricity in deep seas.The performances of motion and mooring system dynamics are vital to designing a cost effective and durable floating platform.This paper describes a numerical model to simulate dynamic behavior of a new semi-submersible type floating offshore wind turbine(FOWT) system.The wind turbine was modeled as a wind block with a certain thrust coefficient,and the hydrodynamics and mooring system dynamics of the platform were calculated by SESAM software.The effect of change in environmental conditions on the dynamic response of the system under wave and wind loading was examined.The results indicate that the semi-submersible concept has excellent performance and SESAM could be an effective tool for floating wind turbine design and analysis.     

作业水深对半潜平台气隙影响的比较研究

结合水池试验结果,对数值模拟粘滞曳力和辐射阻尼进行了修正。考虑平台所受的风、浪、流载荷以及全尺寸锚泊系统对平台运动的影响,基于锚泊和ATA定位方式,选取四种典型计算工况,对平台在不同作业水深下气隙和波浪砰击进行研究。研究结果表明:平台在同等工况下,工作水深对两种定位方式下平台运动响应能量谱、关注点气隙响应能量谱影响敏感。关注点处负气隙以及波浪砰击次数随着工作水深的增加而加剧。ATA定位平台较之于锚泊定位平台的随动性更好,可有效减小平台与水质点相对运动。工作水深引起ATA定位下平台关注点的砰击次数、气隙变化以及改善幅值优于锚泊定位。在平台设计过程中应该重视工作水深对平台气隙和波浪砰击的影响。