基于CFD的FPSO风载荷规范计算适用性研究

目的]目前，设计人员多使用针对大型油轮的OCIMF规范和针对海上平台的API规范对FPSO风载荷进行计算，但因FPSO船舶上层建筑更为复杂，需进一步研究这2种规范对于FPSO风载荷计算的适用性。方法]建立具有通用型上部模块的某30万吨级大型FPSO数值模型，对恶劣海况下不同风向角、横倾角下的FPSO所受风载荷进行数值模拟，分析其中存在的遮蔽效应；与规范计算结果进行对比分析，讨论在风载荷作用下FPSO受到的横倾力矩。结果]结果显示，船舶正浮状态受到的最大风载荷和横倾力矩出现在270°风向角；船舶横倾状态下受到的风载荷和横倾力矩比正浮状态更大，最大横倾力矩出现在10.5°横倾角280°风向角；采用API规范和OCIMF规范得到的FPSO风载荷计算结果与CFD计算结果相差较大，二者在270°风向角的结果与CFD分别相差13.6%和24.5%。结论]数值仿真给出的流场细节有利于分析上部模块间的遮蔽效应，能够较为准确地预报船舶所受到的风载荷，可以为考虑遮蔽效应的FPSO稳性设计提供参考。