Υδροδυναμική ανάλυση FPSO κατασκευής με χρήση εργαλείων υπολογιστικής ρευστομηχανικής

Λεβεντοπούλου, Θεανώ

Hydrodynamic analysis of a FPSO using computational fluid dynamics tools

Διπλωματική εργασία

Author

Λεβεντοπούλου, Θεανώ

Date

2022-03-09

Advisor

Mazarakos, Thomas

Leventopoulou_15053_ss.pdf (9.387Mb)

Keywords

Πλωτές κατασκευές ; Δυνάμεις διέγερσης ; Πρόσθετη μάζα ; Υδροδυναμική απόσβεση ; Κινήσεις ; Μέσες δυνάμεις έκπτωσης δεύτερης τάξης ; Πεδίο συχνοτήτων ; Πεδίο χρόνου

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η υδροδυναμική ανάλυση πλωτών ημιβυθισμένων κατασκευών υπό τη δράση απλών αρμονικών κυματισμών με χρήση προγραμμάτων BEM (Boundary Elements Method). Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται βιβλιογραφική ανασκόπηση σχετικά με τις πλωτές υπεράκτιες κατασκευές και τα συστήματα αγκύρωσής τους, καθώς και τα αποτελέσματα της υδροδυναμικής ανάλυσης διάφορων σωμάτων στο πεδίο των συχνοτήτων και στο πεδίο του χρόνου. Παρουσιάζονται οι δυνάμεις διέγερσης, οι πρόσθετες μάζες, οι υδροδυναμικές αποσβέσεις, οι κινήσεις και οι μέσες δυνάμεις έκπτωσης δεύτερης τάξης. Οι τελευταίες, είναι υπολογισμένες με τη μέθοδο της μεταβολής της ορμής και τη μέθοδο της απ’ ευθείας ολοκλήρωσης.

Abstract

The main purpose of the following dissertation is the hydrodynamic analysis of semisubmersible structures under the effect of simple harmonic waves with the use of computed tools (Boundary Elements Method). The thesis is consisted of bibliographic research regarding the offshore floating structures and the mooring systems and results of the hydrodynamic analysis, as well, considering the frequency domain and the time domain. The considered effects are exciting wave forces, added mass, hydrodynamic damping, the motions and the mean second-order drift forces, which have been calculated with the change of linear and angular momentum within a prescribed fluid domain (‘far field’ method) and the method of direct integration of pressure acting on the wetted surface of the body (‘near field’ method).