动力定位推力系统水动力干扰研究

动力定位推力系统同传统的船舶推力系统相比有很大的差别,普通船舶的推力系统主要是用来提供稳定的推力来获得较快的航速,而在动力定位中,要求其推力系统提供大扭矩、大推力来限制船舶在一定范围内的自由度。本文以一艘半潜式钻井平台为对象,详细讨论了其推力系统对平台动力定位能力的影响。首先,以平台上安装的全回转推力器为研究对象,讨论推力器之间的空间位置变换对两个推力器之间的推力减额的影响。这种空间的位置变化主要指两推力器之间的距离变化,回转角变化。距离变化在设计动力定位系统中常常做为很重要的因素要考虑进去,主要体现在平台的总体设计中;方位角的变化体现在推力分配逻辑中,怎样的方位角能达到最好的效果和最低的功率消耗。为了研究两个推力器之间的水动力干扰关系,对两个推力器之间的水动力干扰进行了理论的计算和模型试验的验证,重点讨论了干扰的影响因素和计算结果,给出其影响的规律曲线。在详细的分析推力器之间的干扰后,对安装在平台浮体下的推力器干扰问题也进行了CFD模拟和试验验证,试验结果显示在实际操作中,两推力器之间的推力减额最多达到40%。本文的工作为实际工程设计提供了极具价值的参考,为动力定位推力系统的水动力干扰分析提供了重要分析手段。