针对浮式生产储油船(Floating production storage and offloading, FPSO)在深水作业时面临的恶劣海况问题,为保证其服役期间的安全性及作业效率,需要准确计算非线性波浪荷载和运动响应。本文应用基于计算流体动力学(Computational flui...针对浮式生产储油船(Floating production storage and offloading, FPSO)在深水作业时面临的恶劣海况问题,为保证其服役期间的安全性及作业效率,需要准确计算非线性波浪荷载和运动响应。本文应用基于计算流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)的软件STAR-CCM+建立了针对实尺度FPSO模型的数值水池,基于Richardson外推法,针对时间步长和网格尺寸,分析了二者的收敛性和数值不确定度。使用该数值水池模拟了不同波浪工况作用下FPSO的运动响应,计算其受到的二阶波浪力,并与势流结果进行对比。结果发现,随着波陡增大,平均波浪力的CFD结果逐渐大于势流结果,且呈现差异化增大。而波陡大于1/15时,纵摇的CFD结果明显大于势流结果。说明大波陡条件下,黏性效应对平均波浪力和纵摇影响明显,为恶劣海况下预报及修正FPSO的二阶波浪力和运动提供了参考。展开更多
为探究海上浮式生产储油卸油船(floating production storage and offloading,FPSO)爆燃事故加强机制,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)对FPSO爆燃事故进行数值模拟。模拟结果表明,在拥塞度较大的钢架结构区域,火焰...为探究海上浮式生产储油卸油船(floating production storage and offloading,FPSO)爆燃事故加强机制,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)对FPSO爆燃事故进行数值模拟。模拟结果表明,在拥塞度较大的钢架结构区域,火焰速度和爆燃压力急剧增大。为进一步探究复杂钢架结构和管系对爆燃事故的加强机制,搭建半开敞管道甲烷-空气爆燃实验系统。实验结果表明,在爆燃过程中复杂钢架结构和管系能够诱导火焰产生强烈的湍流作用,加快未燃气体的燃烧速度,导致爆燃事故后果加强。结合数值模拟结果与实验结果,为FPSO爆燃事故防治给出建议。展开更多
文摘针对浮式生产储油船(Floating production storage and offloading, FPSO)在深水作业时面临的恶劣海况问题,为保证其服役期间的安全性及作业效率,需要准确计算非线性波浪荷载和运动响应。本文应用基于计算流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)的软件STAR-CCM+建立了针对实尺度FPSO模型的数值水池,基于Richardson外推法,针对时间步长和网格尺寸,分析了二者的收敛性和数值不确定度。使用该数值水池模拟了不同波浪工况作用下FPSO的运动响应,计算其受到的二阶波浪力,并与势流结果进行对比。结果发现,随着波陡增大,平均波浪力的CFD结果逐渐大于势流结果,且呈现差异化增大。而波陡大于1/15时,纵摇的CFD结果明显大于势流结果。说明大波陡条件下,黏性效应对平均波浪力和纵摇影响明显,为恶劣海况下预报及修正FPSO的二阶波浪力和运动提供了参考。
文摘为探究海上浮式生产储油卸油船(floating production storage and offloading,FPSO)爆燃事故加强机制,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)对FPSO爆燃事故进行数值模拟。模拟结果表明,在拥塞度较大的钢架结构区域,火焰速度和爆燃压力急剧增大。为进一步探究复杂钢架结构和管系对爆燃事故的加强机制,搭建半开敞管道甲烷-空气爆燃实验系统。实验结果表明,在爆燃过程中复杂钢架结构和管系能够诱导火焰产生强烈的湍流作用,加快未燃气体的燃烧速度,导致爆燃事故后果加强。结合数值模拟结果与实验结果,为FPSO爆燃事故防治给出建议。
