儲液艙設(shè)計(jì)中的晃蕩影響因素研究.pdf

1、液化天然氣生產(chǎn)儲卸運(yùn)載裝備（Floating Liquid Natural Gas，F(xiàn)LNG）是集開采、處理、液化、儲存和裝卸功能于一體的超大型海上浮體裝置。2013年12月份從三星重工船塢下水的Prelude FLNG船體，開啟了海上新能源生產(chǎn)的新篇章。儲液艙能力限制比較明顯的是內(nèi)部流體在惡劣海況下會產(chǎn)生劇烈的晃蕩現(xiàn)象。所以在設(shè)計(jì)超大型能源功能船只時，其突出的安全性能隱患為由于大型儲液艙內(nèi)部液體晃蕩產(chǎn)生的較高沖擊荷載對艙壁及結(jié)構(gòu)造成的

2、破壞。
　　晃蕩現(xiàn)象是高度的非線性和隨機(jī)性問題，目前對于復(fù)雜的晃蕩物理現(xiàn)象并不能給出準(zhǔn)確的解析解，對不同結(jié)構(gòu)的表面晃蕩也無法給出具體的荷載值。因此在液艙設(shè)計(jì)時，如何有效的給定安全設(shè)計(jì)荷載，是需要進(jìn)行重點(diǎn)考慮的問題。
　　本文從晃蕩這一物理現(xiàn)象出發(fā)，根據(jù)對目前晃蕩研究進(jìn)展，提出影響晃蕩的主要因素（液艙載液率、液艙的主尺寸與內(nèi)部及截面形狀形、內(nèi)部流體的物理性質(zhì)、液艙運(yùn)動的外激激勵），并對相應(yīng)的因素選取幾個相對重要的影響參數(shù)進(jìn)行分

3、析。
　　液艙載液率的研究給定了2種不同定義裝載率的方式，相對充裝高度和深寬比對晃蕩荷載的敏感性。研究表明:充裝高度主要在高載和低載附近比較劇烈，深寬比對斜板和側(cè)壁的晃蕩荷載情況具有一定規(guī)律性。長度、寬度、斜板尺寸的變化對于晃蕩荷載的影響是有一定規(guī)律的，不同變化范圍內(nèi)的尺寸參數(shù)對晃蕩敏感性是不同的。不同比尺模型在自由表面位置具有明顯的特性分界現(xiàn)象，液面以下的比尺效應(yīng)是成線性規(guī)律的，液面以上由于沖擊作用的非線性要比液面以下強(qiáng);液面位