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登錄AQWA,系泊,運動分析的案例
ANSYS AQWA系泊分析:漂浮式海洋牧場養殖裝置系泊系統設計
在系泊方面,KIM等[4]針對一種FPSO進行系泊系統時域耦合,分析了不同風浪下的浮體運動響應和系泊動力分析,并與試驗數據作對比。TANG等[5]通過建立網箱的時域數值模型,分析破損系泊系統下網箱的運動情況及系泊力的變化。LIN等[6]通過AQWA軟件對半潛式浮式平臺進行水動力性能及系泊系統分析,并研究了系泊對平臺水動力的影響。結合前人所研究的結論,馬勇等[7]考慮了水輪機、風力機與平臺的相互作用;郭小天等[8]針對潮流能發電裝置在各種外載荷下的運動性能,合理地設計了適用于潮流能發電站的彈性索-錨鏈組合系泊系統。周丙浩等[9]利用Fortran對AQWA進行二次開發,研究風力機、水輪機與平臺的耦合運動效應。
本文以“海洋漁場1號”為母型設計了一型半潛式海洋牧場養殖裝置,結合海洋能源利用和漁業養殖,在海洋牧場上安裝風力機和潮流能水輪機。根據平臺結構設計的2種系泊系統,利用間接時域分析法進行時域水動力性能的分析。研究成果可為海洋牧場系泊系統設計提供有效依據,為未來海洋牧場與能源綜合利用平臺的設計建造提供參考。
01
計算理論及模型
1.1 時域計算方法
對于研究浮體在波浪下的運動問題,首先需要求解流場速度勢[10]。通過線型疊加入射勢、輻射勢及繞射勢,以此來表示浮體周圍流場的總速度勢:
式中:Φ1(x,y,z,t)為入射波速度勢;ΦR(x,y,z,t)為輻射速度勢;ΦD(x,y,z,t)為繞射速度勢;(x,y,z)為流場中的位置坐標;t為時間。
展開 基于AQWA的圓筒型浮式防波堤波浪運動響應分析(上)
摘 要:利用水動力分析軟件AQWA,基于三維勢流理論,采用數值分析法對圓筒型浮式防波堤進行了水動力研究;計算得到了不同浪向下的防波堤幅值響應算子、不同水深下的附加質量、防波堤運動響應和纜索張力。研究結果表明:本浮式防波堤橫蕩、縱蕩與垂蕩運動主要由低頻運動引起;由于系泊纜多為艏纜和艉纜,因而浮體縱蕩運動時域幅值較小,相較橫蕩與垂蕩的運動幅值小一個數量級。
關鍵詞:港口工程;三維勢流理論;浮式防波堤;幅值響應算子;附加質量;
0 引 言
隨著人類對海洋資源開發的深入,對沿岸結構和某些海洋工程結構物保護的需求也越來越大。防波堤作為一種重要的現代海洋工程結構物,能起到減弱外海波浪強度、維持堤內水域平穩、保護港內建筑及海洋工程結構物安全的作用。浮式防波堤是一種常見的海洋工程結構物,主要由浮體結構和系泊系統組成。目前對于浮式防波堤水動力性能的研究大部分是通過數值模擬和物理模型試驗進行。
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