تحلیل هیدرودینامیکی سکوی اسپار

سازه های فراساحلی شناور مانند سکوهای نفتی و بویه ها در معرض نیروهای تناوبی ناشی از باد، جریان های دریایی و امواج دریا می باشد. امروزه حرکت سازه های فراساحلی و نیروهای ناشی از این حرکات و نیز اثر بارهای ناشی از امواج دریا و جریان های دریایی با روش های مختلفی قابل پیش بینی هستند. یکی از روشهای مطالعاتی، مشاهده مستقیم است که البته راه اندازی و استفاده از آن ها در سیستم های واقعی تولید، بسیار هزینه بر و زمان بر است و مشکلات ایمنی نیز در این مورد مطرح می شود و هیچ گونه اطلاعاتی پیرامون الگوی جریان و نیروهای سه بعدی ارائه نمی دهند، بنابراین لازم است که از روشها و تکنیکهای مناسب و بهینه ای بدین منظور استفاده شود که یکی از این روشها استفاده از رویکرد مدلسازی عددی سه بعدی است که هم اطلاعات جزئی و دقیقی از فرآیندها در طی زمان و مکان ارائه می دهد و هم اینکه امکان اجرای گزینه های طراحی مختلف را فراهم می آورد. به همین دلیل در مقاله حاضر، اقدام به مدل سازی هیدرودینامیکی سکوی اسپار می کنیم. بر این اساس در این تحقیق، نیروی موج وارد بر سکوی اسپار و همچنین ضرایب هیدرودینامیکی جرمافزوده در دو درجه آزادی هیو و سرج به دلیل اهمیت این دو نیرو به وسیله تئوری تفرق محاسبه می گردد. در این راستا ابتدا سکوی اسپار سلولیخرپایی که یک سکوی نوآورانه است و از ترکیب دو سکوی اسپار سلولی و سکوی اسپار خرپایی تشکیل شده است در نرمافزار موسس مدل شده و نمودارهای عملگر دامنه پاسخ هر سه درجه آزادی هیو، پیچ و سرج استخراج گردیده است. نرم افزار موسس پارامترهای هیدرودینامیکی را با استفاده از روش المان مرزی محاسبه کرده و مدلسازی دینامیکی را انجام میدهد. در ادامه با مقایسه نمودارهای خروجی با نمودارهای مقاله آقای ژانگ، صحت مدلهای نرمافزاری را بررسی نمودیم و مشخص می کنیم که سکوی مورد نظر پارامترهای مناسب را برای ساخت، نصب و بهره برداری را در شرایط واقعی دارد و می تواند به عنوان سکوی جدیدی همانند دیگر انواع سکوهای اسپار مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

سکوی اسپار ، مدلسازی عددی ، روش المان مرزی ، نرمافزار موسس ، پاسخهای هیدرودینامیکی