以南海海域百年一遇的极端生存海况和十年一遇的工作海况作为设计输入条件，以垂荡运动抑制性能为主要考虑因素对带延伸筒体的圆筒型FPSO进行减动装置构型设计及分析。基于JONSWAP波浪谱，采用基于三维势流理论的水动力分析软件AQWA对带不同构型减动装置的圆筒型FPSO进行时域、频域分析，并对设计的系泊系统进行安全性校核，最后综合分析对最优减动装置进行构型选择。结果表明，减动装置构型Ⅰ(带间隙的环形矩形减动装置)拥有较好的水动力性能，是6种减动装置构型中最优的结构形式。
Based on the extreme living conditions and working conditions of the South China Sea which occur once in 100 years and once in 10 years, the damping device configuration of cylindrical FPSO with extension cylinder is designed and analyzed with the main consideration factors of heave motion inhibition performance. Based on JONSWAP wave spectrum, the hydrodynamic analysis software AQWA based on three-dimensional potential flow theory was used to analyze the cylindrical FPSO with damping device of different configurations in time and frequency domain, and the safety of the designed mooring system was checked. Finally, the optimal damping device is selected by comprehensive analysis. The results show that damping device configuration Ⅰ (annular rectangular damping structure with gap) has better hydrodynamic performance and is the best structure form among the six damping devices.
2024,46(6): 112-119 收稿日期：2022-10-05
DOI：10.3404/j.issn.1672-7649.2024.06.019
分类号：P751
基金项目：2021-2022年江苏省普通高校研究生实践创新计划资助项目（SJCX21_1781）
作者简介：赵世发(1997-),男,硕士研究生,研究方向为圆筒型FPSO减动装置开发
参考文献：
[1] 韩熠, 黄曙光, 方堃, 等. FPSO发展现状及趋势分析[J]. 化学工程与装备, 2019(4): 241–243+245
[2] 杜春水, 汪智峰, 何昱亮, 等. 浮式生产平台的发展规律及南海开发趋势[J]. 中国新技术新产品, 2021(9): 133–136
[3] 李焱, 唐友刚, 赵志娟, 等. 新型多筒式 FPSO 概念设计及其系泊系统分析[J]. 中国舰船研究, 2013, 8(5): 97–103
[4] 赵志娟, 唐友刚, 吴植融, 等. 新概念多筒式FDPSO设计及幅频特性研究[J]. 船舶工程, 2013(1): 95–98
[5] 赵治民, 李焱, 唐友刚, 等. 圆筒型FPSO优化设计与水动力性能分析[J]. 海洋工程, 2020, 38(1): 11–19+29
[6] 白杰, 李焱, 曲志森, 等. 新型圆筒型FPSO垂荡抑制结构优化设计[J]. 海洋工程, 2020, 38(1): 20–29
[7] 童波, 季欣洁, 王浩, 等. 圆筒型FPSO阻尼结构的阻尼性能研究[J]. 海洋工程, 2018, 36(5): 22–29
[8] 王天英, 亓和平. 新概念 FPSO 总体方案设计研究[J]. 船海工程, 2012, 41(2): 138–143
[9] 王世圣, 赵晶瑞, 谢彬, 等. 深水八角形FDPSO总体性能分析[J]. 船 海 工 程, 2014, 43(3): 183–186
[10] 刘利琴, 张晓蕊, 唐友刚, 等. 基于CFD方法的FDPSO锥型垂荡板阻尼特性[J]. 中国海洋平台, 2019, 34(03): 25–31
[11] 施伟, 薛瑞宁, 侯晓彬, 等. 10 MW级半潜漂浮式风机的动力响应[J]. 船舶工程, 2021, 43(10): 1–9+43
[12] 李玉成, 滕斌. 波浪对海上建筑物的作用[M]. 3版, 北京: 海洋出版社, 2015.
[13] 胡官清 极端海况下浮式风机运动响应的预报研究[D]. 大连: 大连理工大学, 2021.
[14] ARMESTO J A, GUANCHE R, DEL JESUS F, et al. Comparative analysis of the methods to compute the radiation term in cummins' equation[J]. Journal of Ocean Engineering and Marine Energy, 2015, 1(4): 377–393
[15] 范子谦, 陈超核. 小功率海上半潜式风机浮式基础群水动力性能研究[J]. 船舶工程, 2019, 41(S1): 434–439
[16] 陆佳颖, 刘振华, 朱云龙. 基于三维势流理论的新型养殖半潜平台水动力特性[J]. 船舶工程, 2021, 43(4): 5
[17] 梁海志. 半潜式平台运动响应的动力定位等主被动及其联合控制研究[D]. 大连: 大连理工大学, 2015.
