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三锚系大型浮标运动响应特性数值研究

2023-12-21高洋洋胡阳宁王立忠李培良

海洋工程 2023年6期

高洋洋,胡阳宁,王立忠,李培良

(1.浙江大学 海洋学院,浙江 舟山 316021;2.浙江大学海南研究院,海南 三亚 572025)

随着海洋油气矿产、海上风电和渔业等资源开发力度逐渐增大,如何准确获取所在海域的海洋环境水文气象资料,是海洋资源开发面临的重要难题之一[1-2]。与传统的固定式海洋环境监测装备相比,海洋浮标因其具有在复杂海洋环境中可开展定点、长期、连续的风浪流等海洋环境数据实时监测等优势[3],在海洋资源开发中得到广泛应用。

浮标结构运动响应和锚泊系统设计直接关系到浮标系统的稳定性和可靠性,影响浮标的施工布放与安全运维[4]。Carpenter等[5]和Jenkins等[6]分别针对圆盘和圆柱形式浮标开展了随机波浪作用下其运动响应特性的数值模拟和试验研究,研究表明圆盘浮标在涌浪情况下横摇响应幅值较大,圆柱浮标在涌浪情况下垂荡响应辐值较大[7]。李家来和谢宇新[8]对不同直径的圆盘形式浮标开展了水动力性能分析,结果表明,随着浮标直径的增大,RAO 的幅值逐渐降低,浮标随波性能变好。缪泉明等[9]基于三维势流理论研究了10 m 圆盘浮标的水动力和动态响应特性,对极限海况下不同水深的三锚系统浮标运动响应与锚链张力进行了数值模拟计算,为浮标标体与锚泊系统的设计提供参考。董春明[10]对浅水环境下潮流能装置的锚泊系统进行数值模拟研究,结果表明,含有浮筒的装置可在很大程度上减小系泊链张力,抵御强台风。李……

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