浮式液化天然气船单点系泊的水动力模型试验和数值分析研究

摘要

大型浮式液化天然气开发系统(FLNG)正在成为世界海洋工程界的一个新的关注领域.本研究针对一FLNG开展了水池模型试验和数值计算研究.针对设计作业于南海1500m水深的FLNG的两套单点系泊系统设计方案:6×3和5×3分布式设计,开展水动力性能研究.通过白噪声试验,得到了FLNG的运动幅值响应算子(RAO),在频域范围分析了FLNG的运动特性.同时试验模拟了南海一年一遇季风和百年一遇台风两种实际海洋环境条件,采集了FLNG分别在两套单点锚泊系统下的船体六自由度运动以及系泊锚链顶端载荷时历.应用数值计算软件SESAM建立了船体结构的数值模型并计算了FLNG在相应海况下的运动以及锚链载荷时历,并与试验结果进行比较.通过FLNG在实际海况下的艏摇运动响应,对单点系泊方式下的风标效应进行研究.依据水池模型试验和数值计算结果,在时域范围对两套单点系泊系统和不同海洋环境条件对FLNG风标效应的影响进行了研究.本文的研究成果为未来FLNG的自主设计提供了建设性意见.