平面纯被动减摇水舱设计研究
2012-05-07张培信翁徽赣
船舶与海洋工程 2012年3期
张培信,李 榛,翁徽赣
(上海斯迪安船舶设计有限公司,上海 200052)
0 引 言
随着海洋工程技术的不断创新,海洋工程船舶向大型化、快速化、高度自动化方向发展,海洋石油平台的勘探向深海挺进的战略趋势都将使海洋工程船舶面临更为严酷的海洋及气象环境的考验,同时也将促成减摇水舱和减摇装置的进一步研究和发展。
为保证海工船在大风浪中的耐波性,改善其在恶劣环境下的舒适性和安全性,避免在不是非常恶劣海况下可能出现的大幅度横摇[1],成为海工船设计的重要课题。表1统计了近年来设计建造的部分平台供应船和多功能锚作船,可以看到几乎近半数的船舶采用了减摇水舱装置,其中有不少用了平面纯被动减摇水舱,说明平面被动减摇水舱的作用已被普遍认识并已广泛应用于海洋工程船舶上。
SDA(斯迪安设计公司)按配置纯被动减摇水舱的要求,研究了船舶横摇和水舱晃荡的减摇原理、船和减摇水舱的运动微分方程式并编制了相应的计算程序。分别对PSV和AHTS海工船预设的减摇水舱进行计算,分析了减摇水舱的尺寸、位置、使用不同介质等对减摇效果产生的影响。
1 减摇原理及方程
减摇水舱的减摇原理(见图1)在于船舶横摇时积聚在船舷一侧的水对船舶施加了额外的力矩,此力矩与船舶横摇速度方向相反,其大小与船舶横摇速度相同的周期变化。减摇水舱利用舱内液体的晃荡来减少船舶在波浪中的横摇幅度,以达到船舶减摇的目的,液舱内液体的晃荡运动本身只改变船舶横摇的幅度,不改变船舶横摇的周期。……
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