精准石油论坛: 关于波浪漂移力计算的讨论 - 精准石油论坛

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关于波浪漂移力计算的讨论 主题评价: -----

#1 已离线   gadfly_lee 

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主题图像  gadfly_lee 发表于 09-17-2008 - 20:34
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计算拖航阻力的时候,有一项是波浪漂移力。这个有经验公式可以算。也可以用软件算。曾经和F&G的报告比较过一次,我用经验公式,他们用AQWA。他们的计算结果是10几吨力,我的有80吨力。差的还是比较大的。

想借问一下,

1. 如果用charm3D来计算波浪漂移力,是如何进行计算前的设置?或者说不需要进行特别的设置,而只是在结果的查看或者后处理中设置一下?

2. 如果用WAMIT计算漂移力,二阶力的RAO如何做分析来得到实船的漂移力的?

上述两个问题请wavesurfer, windgo这样的高手多指教啊。在此先谢过了。
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#2 已离线   windgo 

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windgo 发表于 09-18-2008 - 13:46
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真不好意思,这周剩下的这几天实在是太忙了,等这周忙完了我再详细回复你。另外,“高手”这样的称谓实在不敢当,尤其是在wavesurfer这样的前辈面前,我和你一样都是来学习的,大家一起讨论就好。
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#3 已离线   wavesurfer 

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wavesurfer 发表于 09-19-2008 - 22:46
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View Postgadfly_lee, on 2008-09-17, 21:34 pm, said:

2. 如果用WAMIT计算漂移力,二阶力的RAO如何做分析来得到实船的漂移力的?


注意到你有Faltinsen的书。如果我理解不错的话,你只要把WAMIT里出来的漂移力RAO(*.8或*.9文件)按公式(5.28)(PAGE 150)积分就可以了。
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#4 已离线   gadfly_lee 

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gadfly_lee 发表于 09-23-2008 - 21:16
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thank you. do you know, generally, what is the order of wave drift load?10^1, 10^2 or 10^3?

my results cover from about 10 to almost 1000 for different kinds of offshore structures, i do not know whether it is right.
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#5 已离线   windgo 

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windgo 发表于 09-23-2008 - 23:14
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View Postgadfly_lee, on 2008-09-23, 22:16 pm, said:

thank you. do you know, generally, what is the order of wave drift load?10^1, 10^2 or 10^3?

my results cover from about 10 to almost 1000 for different kinds of offshore structures, i do not know whether it is right.


If you mean the mean drift force, it's pretty small. The horizontal mean drift force in unit amplitude waves is in the order of 10^2 - 10^3 N, 10^3 N will be a relatively large value. Otherwise, the body motion under drift force will not greatly influenced by the viscous damping force so much.
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#6 已离线   windgo 

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windgo 发表于 09-23-2008 - 23:16
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View Postgadfly_lee, on 2008-09-17, 21:34 pm, said:

计算拖航阻力的时候,有一项是波浪漂移力。这个有经验公式可以算。也可以用软件算。曾经和F&G的报告比较过一次,我用经验公式,他们用AQWA。他们的计算结果是10几吨力,我的有80吨力。差的还是比较大的。

想借问一下,

1. 如果用charm3D来计算波浪漂移力,是如何进行计算前的设置?或者说不需要进行特别的设置,而只是在结果的查看或者后处理中设置一下?

2. 如果用WAMIT计算漂移力,二阶力的RAO如何做分析来得到实船的漂移力的?

上述两个问题请wavesurfer, windgo这样的高手多指教啊。在此先谢过了。


You refers 经验公式, are you mean Newman's approximation?
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#7 已离线   windgo 

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windgo 发表于 09-23-2008 - 23:55
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View Postwavesurfer, on 2008-09-19, 23:46 pm, said:

注意到你有Faltinsen的书。如果我理解不错的话,你只要把WAMIT里出来的漂移力RAO(*.8或*.9文件)按公式(5.28)(PAGE 150)积分就可以了。


wavesurfer hit the red point. That's the right way if you want to deal with WAMIT results.

And for the Charm3D, open the Charm3D.out file, pull it down to the end, you will find all the information for every radom wave components (heading, freq, phase, amplitude.....etc.) used in Charm3D calculation, also use Faltinsen's equation, and need not to integrate, just added all the terms associated with each component, then you will the the mean drift force time series.
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#8 已离线   gadfly_lee 

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gadfly_lee 发表于 09-24-2008 - 16:01
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View Postwindgo, on 2008-09-23, 23:16 pm, said:

You refers 经验公式, are you mean Newman's approximation?

wave drift load =(fluid denstiy)*(beam of vessel)*(significant wave height)^2/16
take semi as example, beam=sum of pontoon breadth (heading wave)
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#9 已离线   gadfly_lee 

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gadfly_lee 发表于 09-24-2008 - 16:30
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View Postwindgo, on 2008-09-23, 23:14 pm, said:

If you mean the mean drift force, it's pretty small. The horizontal mean drift force in unit amplitude waves is in the order of 10^2 - 10^3 N, 10^3 N will be a relatively large value. Otherwise, the body motion under drift force will not greatly influenced by the viscous damping force so much.


i just found in Faltisen's book, sea loads, page 132, the order of wave drift load for a full scale diameter of 50 m, is 100*(wave amplitude)^2 kN, if amplitude is 5 m, then the wave drift load is 250 tons.

also, i directly use ".8" file to calculate the wave drift load, just multiply the RAO value with square of wave amplitude, the results is about 500tons. i do not integrate the components as you said, but i think, from engineering point of view, this kind of deterministic method is also ok.
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#10 已离线   windgo 

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windgo 发表于 09-24-2008 - 18:34
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View Postgadfly_lee, on 2008-09-24, 16:30 pm, said:

i just found in Faltisen's book, sea loads, page 132, the order of wave drift load for a full scale diameter of 50 m, is 100*(wave amplitude)^2 kN, if amplitude is 5 m, then the wave drift load is 250 tons.

also, i directly use ".8" file to calculate the wave drift load, just multiply the RAO value with square of wave amplitude, the results is about 500tons. i do not integrate the components as you said, but i think, from engineering point of view, this kind of deterministic method is also ok.


恩,我们来验证一下,如果在单位波高的波浪作用下的mean drift force=10^3 ,这个是WAMIT的.8文件里面来的, .8文件的输出量一般是10^(-1) order,无量纲,因此乘上海水密度1025和g=9.8, 单位波高下的mean drift force=10^3 order, 再乘上5^2=25的波高效应,大概是10^4 N这个量级的,应该不超过几-几十吨啊,差了一个数量级,怎么回事呢?
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#11 已离线   Henrymun 

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Henrymun 发表于 09-25-2008 - 00:15
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View Postgadfly_lee, on 2008-09-24, 16:01 pm, said:

wave drift load =(fluid denstiy)*(beam of vessel)*(significant wave height)^2/16
take semi as example, beam=sum of pontoon breadth (heading wave)


Gadfly_lee: would you please provide the source of this euqation, Thanks
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#12 已离线   gadfly_lee 

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gadfly_lee 发表于 09-25-2008 - 09:44
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View Postwindgo, on 2008-09-24, 18:34 pm, said:

恩,我们来验证一下,如果在单位波高的波浪作用下的mean drift force=10^3 ,这个是WAMIT的.8文件里面来的, .8文件的输出量一般是10^(-1) order,无量纲,因此乘上海水密度1025和g=9.8, 单位波高下的mean drift force=10^3 order, 再乘上5^2=25的波高效应,大概是10^4 N这个量级的,应该不超过几-几十吨啊,差了一个数量级,怎么回事呢?


不好意思,犯了个错误,10^2量级的是首摇力矩,它的RAO的量级是10^1,所以结果是500吨*米,不是500吨。

另外,我看了一下,纵荡和横荡的RAO量级很多是10^0数量级,不光是10^-1数量级,特别是当浪向和运动模态同向时,比如首浪时的纵荡。这样结果出来大约是10^5N量级,也就是几十吨的样子。如果RAO=3,有义波高是5米,有因次话之后是大约70吨。这样的话,和我用经验公式算的80吨差不多。(用经验公式时,beam=55m)

不过这样仍然和Faltisen书上讲的250吨差的比较大。他书上说是针对直径50米的实体给出的波漂力的量阶公式,10^2*(wave heigth)^2 kN。我算的是一个jack up拖航时的波漂力,整个deckbox都是在水上的,宽度超过50米,应该和Faltisen说的直径50米的实体有基本相同的波漂力。但是为什么根据他给出的量阶公式算的结果与我用经验公式(rho*g*beam*H^2)/16或者用RAO算的结果都差别一个量级呢?
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#13 已离线   gadfly_lee 

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gadfly_lee 发表于 10-01-2008 - 10:33
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请教一下,在HARP里面,算波浪漂移力是如何设置的呢?

请有经验的朋友多指导。谢谢了
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#14 已离线   windgo 

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windgo 发表于 10-06-2008 - 14:30
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View Postgadfly_lee, on 2008-10-01, 10:33 am, said:

请教一下,在HARP里面,算波浪漂移力是如何设置的呢?

请有经验的朋友多指导。谢谢了


HARP have no option to dirctly computed the drift force, use Faltinsen's book, equation (5.28)(PAGE 150) to post-process the CHARM3D results, you will easily got the drift force.
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#15 已离线   gadfly_lee 

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gadfly_lee 发表于 10-16-2008 - 18:27
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View PostHenrymun, on 2008-09-25, said:

Gadfly_lee: would you please provide the source of this euqation, Thanks

不好意思,才注意到这个问题。

我是参照一个新加坡工程师的报告里的公式,他在报告里提到这个公式是基于nobel denton的。不过我没能找到nobel denton 的资料。所以未能查证一下

不知道谁有这个资料,可以共享一下

Nobel Denton No. 0030/NDI General Guidelines for Marine Transportations.
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#16 已离线   xiaocaier 

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xiaocaier 发表于 02-25-2010 - 16:01
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View Postgadfly_lee, on 2008-10-16, said:

不好意思,才注意到这个问题。

我是参照一个新加坡工程师的报告里的公式,他在报告里提到这个公式是基于nobel denton的。不过我没能找到nobel denton 的资料。所以未能查证一下

不知道谁有这个资料,可以共享一下

Nobel Denton No. 0030/NDI General Guidelines for Marine Transportations.



我在网上down的这个文件,但没发现这个公式啊,请大侠们指导

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#17 已离线   wavesurfer 

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wavesurfer 发表于 02-26-2010 - 00:18
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View Postxiaocaier, on 2010-02-25, said:

我在网上down的这个文件,但没发现这个公式啊,请大侠们指导


对于驳船的漂移力计算我们一般采用上面讨论的用WAMIT算Drift Force RAO再平方后与波谱乘起来积分的方法。前面所说的Noble Denton的经验公式,我们也没见过,不懂。经验公式我们用DNV的,与WAMIT的计算比较一般差的不是特别大。

DNV --- Rules for Planning and Execution of Marine Operations

Part 2, Chapter 2 Towing 3.3.2.5

对于L/B>3, B/T>6, V=0的“Box“型船,Mean Drft Force简化计算公式为

Fdrift=Hs^2*B/L*(0.52*L-13)

其中,Fdrift=mean drift force (KN), Hs=significant wave height (m), L=length (m), B=breadth (m), T=draft (m), V=towing speed (through water) (knots).

一些基本概念也可以参考附件里的一篇很老的OTC1500 Paper。

附加文件


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#18 已离线   xiaocaier 

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xiaocaier 发表于 02-26-2010 - 11:54
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View Postwavesurfer, on 2010-02-26, said:

对于驳船的漂移力计算我们一般采用上面讨论的用WAMIT算Drift Force RAO再平方后与波谱乘起来积分的方法。前面所说的Noble Denton的经验公式,我们也没见过,不懂。经验公式我们用DNV的,与WAMIT的计算比较一般差的不是特别大。

DNV --- Rules for Planning and Execution of Marine Operations

Part 2, Chapter 2 Towing 3.3.2.5

对于L/B>3, B/T>6, V=0的“Box“型船,Mean Drft Force简化计算公式为

Fdrift=Hs^2*B/L*(0.52*L-13)

其中,Fdrift=mean drift force (KN), Hs=significant wave height (m), L=length (m), B=breadth (m), T=draft (m), V=towing speed (through water) (knots).

一些基本概念也可以参考附件里的一篇很老的OTC1500 Paper。


非常感谢!
汗...DNV这个rule居然还要收费,大侠能否共享一下?
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#19 已离线   blueblooder 

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blueblooder 发表于 02-26-2010 - 14:07
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drift force : faltison drift box 的paper 也可以做为参考。

附件:DNV-RP-H102

Noble Denton the Guideline official web 上有。

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#20 已离线   xiaocaier 

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xiaocaier 发表于 06-11-2010 - 15:05
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View Postblueblooder, on 02-26-2010 - 14:07, said:

drift force : faltison drift box 的paper 也可以做为参考。

附件:DNV-RP-H102

Noble Denton the Guideline official web 上有。



这个附件我看了,它也是参考的DNV --- Rules for Planning and Execution of Marine Operations,没有给出具体计算公式,请问哪位大侠能共享一下DNV --- Rules for Planning and Execution of Marine Operations?万分感谢!
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