科学实验平台压载水系统的经济性优化
2022-04-21王庆丰景易凡袁洪涛陈林烽
江苏科技大学学报(自然科学版) 2022年1期
王庆丰,景易凡,袁洪涛,陈林烽
(1.江苏科技大学 船舶与海洋工程学院,镇江 212100)(2.上海外高桥造船有限公司,上海 200137)
科学实验平台属于海洋平台,用于搭载各种海上试验系统与设备,检验及评估海上平台关键技术.目前管径优化设计方面主要应用在市政工程及油气运输,海洋平台上的应用较少.在选取管径时,通常查阅手册规范的经济流速,通过大量工程实例对各系统各介质流速推荐,但是推荐范围较大,比较难确定合理的值[1],计算结果略显粗糙.管网稳态运行优化模型属于典型的非线性约束优化问题,序列二次规划法可以保证计算效率和稳定性,同时降低算法本身对目标函数和约束条件的依赖性.以经济性为目标函数时,文献[2]对油田地面管网,文献[3-4]对天然气管网,文献[5-7]对采油系统、单管环状掺水集油系统、三管伴热集输系统的优化实例中都有较好的应用.文中通过科学实验平台压载水系统的模拟,以经济性为目标函数,对建造成本优化(材料、安装费用等初始投资)和生命周期优化(生命周期内投资维护运营等总费用)两种方案进行必选,另外增加压力降控制值为约束,研究了两种优化方式的影响,推荐了压力降控制值.
1 采取推荐流速计算管径
压载水管路系统用来调节船舶的吃水、纵倾及横倾[8], 调整船舶浮态[9].设计管径时,通常通过总体设计得到排水量,再采用推荐流速进行计算.根据总体计算,平台作业工况吃水6.5 m,从压……
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