1、適用于深、遠(yuǎn)海油氣田，集開(kāi)采、液化、儲(chǔ)存、裝卸、運(yùn)輸和氣化天然氣的新型開(kāi)發(fā)模式，受到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。隨著我國(guó)南海油氣開(kāi)發(fā)向超深水發(fā)展，新型開(kāi)發(fā)模式有著廣泛的應(yīng)用前景。海上浮式液化天然氣終端(Floating Liquidfied NaturalGas，F(xiàn)LNG)是新型海上天然氣開(kāi)發(fā)模式中的關(guān)鍵裝備之一，集開(kāi)采、液化、儲(chǔ)存與裝卸天然氣功能于一體。目前尚未有建成的FLNG，只有少數(shù)國(guó)外公司具備設(shè)計(jì)和制造的能力，我國(guó)需要發(fā)展FLNG

2、的設(shè)計(jì)和建造技術(shù)。
　　本文系統(tǒng)地開(kāi)展了超大型船載儲(chǔ)艙內(nèi)晃蕩砰擊荷載、液艙設(shè)計(jì)及抑制砰擊載荷的研究。本文所開(kāi)展的主要研究工作及結(jié)論歸納如下:
　　1 FLNG大尺度儲(chǔ)艙內(nèi)流體砰擊荷載室內(nèi)實(shí)驗(yàn)方法研究
　　室內(nèi)大尺度晃蕩模型實(shí)驗(yàn)是最能真實(shí)反映砰擊物理過(guò)程的研究方法。由于液體和氣體均具有可壓縮性，導(dǎo)致砰擊壓力瞬時(shí)增大，因此，實(shí)驗(yàn)研究中如何準(zhǔn)確地測(cè)量砰擊載荷是關(guān)鍵問(wèn)題。本文建立了FLNG大尺度儲(chǔ)艙晃蕩模型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了不同

3、形狀的大尺度液艙模型（矩形艙和GTT艙）;給出了大尺度儲(chǔ)艙流體晃蕩砰擊壓力測(cè)量方法，并驗(yàn)證了砰擊荷載測(cè)量方法的精確性和可靠性;根據(jù)砰擊載荷在時(shí)域和空間域的分布特性，設(shè)計(jì)了壓力監(jiān)測(cè)陣列式模塊測(cè)量砰擊載荷。上述研究為大尺度儲(chǔ)艙內(nèi)流體砰擊荷載模型實(shí)驗(yàn)中壓力傳感器的選擇和測(cè)點(diǎn)布局提供參考。
　　2 GTT儲(chǔ)艙內(nèi)模型尺寸對(duì)砰擊載荷影響的實(shí)驗(yàn)研究
　　目前國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有針對(duì)模型的尺寸對(duì)流場(chǎng)砰擊的物理現(xiàn)象和砰擊特征物理參數(shù)的系統(tǒng)研究。此外，

4、室內(nèi)模型實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)挑戰(zhàn)是如何將模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果合理地?fù)Q算到原型尺度。許多學(xué)者認(rèn)為晃蕩室內(nèi)模型實(shí)驗(yàn)中采用弗勞德相似將模型砰擊載荷結(jié)果返算回原型尺度，結(jié)果偏保守。但是尚沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證明這個(gè)觀點(diǎn)。本文開(kāi)展了GTT儲(chǔ)艙內(nèi)尺寸效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究。討論模型尺寸對(duì)砰擊的物理現(xiàn)象和砰擊荷載的影響，進(jìn)而驗(yàn)證了流體砰擊荷載實(shí)驗(yàn)中，采用弗勞德相似準(zhǔn)則將模型砰擊載荷結(jié)果換算到原型尺度，結(jié)果是偏于保守的。
　　3二維矩形液艙內(nèi)的晃蕩砰擊荷載實(shí)驗(yàn)研究
　　針對(duì)二

5、維矩形液艙內(nèi)的晃蕩砰擊荷載開(kāi)展了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。在規(guī)則橫搖激勵(lì)下，分析了外激激勵(lì)參數(shù)對(duì)砰擊荷載的影響，并提出砰擊荷載具有飽和性。基于長(zhǎng)期不規(guī)則激勵(lì)下的砰擊荷載實(shí)驗(yàn)，討論了砰擊荷載的特性。根據(jù)砰擊荷載發(fā)生的概率，確定對(duì)應(yīng)的砰擊壓力值和其對(duì)應(yīng)的砰擊特征時(shí)間，量化砰擊荷載的三角脈沖模型。該載荷模型可以為大型船載天然氣液艙的結(jié)構(gòu)開(kāi)展有限元分析時(shí)，提供砰擊荷載參考依據(jù)。
　　4 GTT NO96型液艙的設(shè)計(jì)研究
　　根據(jù)GTT NO9

6、6型液艙的概念設(shè)計(jì)原則，基于前兩章的研究工作，從降低晃蕩荷載的角度，采用數(shù)值仿真方法對(duì)單個(gè)液艙的形狀和尺寸開(kāi)展設(shè)計(jì)研究?；谧罴压战穷愋秃妥罴压战俏恢茫岢鲆环N新的液艙設(shè)計(jì)方案。該液艙不僅滿足降低晃蕩荷載的要求，而且滿足艙容的要求。為了盡可能避免液艙內(nèi)流體的晃蕩砰擊，應(yīng)保證自由液面的最低階固有頻率能夠遠(yuǎn)離船體運(yùn)動(dòng)的頻率。基于這個(gè)原則，本文提出了單艙主尺度的合理尺寸范圍和最佳尺寸。
　　5高固體率隔板的阻晃機(jī)理研究
　　在淺水

7、大振幅橫蕩工況下，開(kāi)展了晃蕩砰擊抑制問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)觀察液艙內(nèi)的全局自由液面的變化，發(fā)現(xiàn)了一種新的波系。其發(fā)生條件是小激勵(lì)周期比率和大振幅。該波系擴(kuò)展現(xiàn)有的淺水條件下儲(chǔ)艙內(nèi)自由液面的波浪形態(tài)，為液艙內(nèi)阻晃隔板設(shè)計(jì)提供了新的受力形式。此外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法揭示了高固體率阻晃隔板可有效地降低自由液面波高并抑制砰擊荷載的內(nèi)在機(jī)理，并提出阻晃隔板的最優(yōu)固體率約為0.6-0.7。該最優(yōu)固體率在阻晃隔板設(shè)計(jì)中具有參考價(jià)值。
　　本文研究結(jié)果和