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规则波作用下近床面子母管水动力载荷试验
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作者 刘俊 师玉敏 +3 位作者 赵云鹤 梁凯 彭琦淏 潘薇薇 《船舶工程》 北大核心 2025年第11期199-209,共11页
[目的]为满足海洋油气工程的需求,[方法]将大直径母管与小直径子管组合形成子母管结构。与单管道相比,虽然子母管结构形式改变,但其水动力载荷计算仍缺乏现成的常规公式。在大型水槽中,针对规则波作用下的子母管水动力进行模型试验,研... [目的]为满足海洋油气工程的需求,[方法]将大直径母管与小直径子管组合形成子母管结构。与单管道相比,虽然子母管结构形式改变,但其水动力载荷计算仍缺乏现成的常规公式。在大型水槽中,针对规则波作用下的子母管水动力进行模型试验,研究了波浪参数、子母管相对角度θ以及管床间隙比e/D等对水动力载荷和频率特征的影响。[结果]试验结果表明,近床面效应对悬空子母管水平惯性力系数的放大趋势与单管道基本一致,但部分埋设管道的水平力随着埋深的增加,衰减速度低于挪威船级社(DNV)规范对单管道的推荐值。当e/D=0时,背离床面的升力增大;全埋管道的垂向升力明显放大,且变化趋势与DNV规范的单管道推荐值相反。相对角度θ对子母管升力和水平力的影响趋势存在差异:仅当θ=60°和90°时,子母管的水平力略大于单管道;当θ=120°时,子母管的垂向升力幅值略大于单管道。子母管水平力的主频与波浪频率一致;但在θ=0°、e/D=1.5和θ=90°、e/D=0.1的特定条件下,升力频率为波浪频率的两倍。[结论]研究成果可为海洋油气工程中子母管的结构设计及安全评估提供参考。 展开更多
关键词 子母管 水动力载荷 频率 模型试验 规则波作用
原文传递
波流作用下半潜式养殖平台水动力特性物理模型试验
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作者 宋峥嵘 唐鸣夫 +4 位作者 胡性涛 刘俊斐 梅华东 郑振钧 杨传东 《渔业现代化》 北大核心 2025年第3期53-61,共9页
半潜式平台在无遮蔽海况下面临波流联合作用引发的系泊失效与运动失稳风险。针对可升降式养殖平台设计方案,通过物理模型试验校核其在维修、漂浮、坐底三类典型工况下的水动力性能。试验采用1∶75缩尺模型,测量平台6自由度运动响应及系... 半潜式平台在无遮蔽海况下面临波流联合作用引发的系泊失效与运动失稳风险。针对可升降式养殖平台设计方案,通过物理模型试验校核其在维修、漂浮、坐底三类典型工况下的水动力性能。试验采用1∶75缩尺模型,测量平台6自由度运动响应及系泊链张力动态特征。结果显示:维修和漂浮工况下,波流联合作用导致锚泊力达到最大,且不同荷载组合对平台运动的影响很小。波浪周期对锚泊力及纵摇影响显著,但对线位移影响较小。波流联合作用下,锚泊力和线位移随波周期增大而增加,而在纯浪作用下,这一趋势则相反。坐底工况下,平台具有富裕重力,抗滑和抗倾覆性能较强,运动量和锚泊力可忽略。对比了维修状态和漂浮状态的平台动力响应,在海流或波流联合作用下,增加吃水会增大锚泊力并加剧纵摇,同时限制线位移,而在纯浪作用下,增加吃水深度会减小运动响应和锚泊力。研究结果验证了6点系泊方案的稳定性和锚链强度均满足设计要求,为平台建设提供了依据。 展开更多
关键词 半潜式平台 规则波 物理模型试验 浪流联合作用
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规则波作用下斜坡上粉沙起动研究
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作者 房克照 李彬 +2 位作者 尤再进 王召伟 李德龙 《水道港口》 2025年第3期350-356,共7页
泥沙起动是研究河口海岸泥沙输运的基础,但波浪作用下斜坡上泥沙起动很少被国内外学者研究。文章通过波浪水槽物模试验,采集规则波作用下斜坡粉沙起动数据,如泥沙起动时刻的波高H、周期T、起动水深h,并建立斜坡泥沙起动模式。试验水槽长... 泥沙起动是研究河口海岸泥沙输运的基础,但波浪作用下斜坡上泥沙起动很少被国内外学者研究。文章通过波浪水槽物模试验,采集规则波作用下斜坡粉沙起动数据,如泥沙起动时刻的波高H、周期T、起动水深h,并建立斜坡泥沙起动模式。试验水槽长60 m、宽2 m、高1.8 m,泥沙起动试验段是由铺满粉沙的斜坡和水平床组成,斜坡坡度为1:10,试验沙是黄河口粉沙d_(50)=0.038 mm。在给定水深条件下,从泥沙未起动时的最小波浪开始观测,逐步增加波高或波周期,直至观测到几颗泥沙颗粒在斜坡上开始运动为止。试验过程中设置了三个不同试验水深(h=0.83 m、0.7 m、0.57 m),并采用16台波高仪和3台流速仪实时记录粉沙颗粒起动时的波浪和流速数据。研究发现:斜坡上泥沙起动速度是泥沙特性、底床坡度、近床波浪水质点运动轨迹半径A的函数,随着底床坡度增大而减少,随着波浪运动轨迹半径A增大而增大且趋向常数。文章还通过对泥沙颗粒的受力分析,从理论上解释了坡度和水平底床上泥沙起动速度的差异性,以及泥沙在水体中的暴露度或隐蔽角对泥沙起动速度的影响作用。 展开更多
关键词 粉沙起动 波浪 斜坡地形 起动流速 规则波
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