FPSO内孤立波载荷特性数值研究

张瑞瑞，张新曙，尤云祥，吴海建，刘建成

（1.上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，上海200240；2.高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海200240；3.江苏科技大学，江苏 镇江212000；4.招商局重工（江苏）有限公司，江苏 海门226116）

0 引 言

陆地的油气资源逐渐枯竭，海洋油气资源开发成为必然。南海因油气储量多而成为海洋开发的主战场。浮式生产储卸油装置（简称FPSO）作为深海油气开发中主流的储卸油装置，通常长期在特定海域进行作业，常常经受海洋环境的考验。对FPSO在复杂海洋环境下的水动力特性进行全面研究是很重要的。

内孤立波是发生在密度分层海洋内部的一类特殊海洋波动现象，在其传播过程中会诱导水平流动，使FPSO产生突发性的水平漂移，从而影响其正常的生产作业[1]。从中国海洋石油总公司了解到由于内孤立波引起的FPSO最大水平漂移达到几十米，还伴有船体的旋转和剧烈的振动等，这些现象会使系泊索张力迅速增大。所以说，内孤立波成为南海资源开发中必须考虑的海洋环境因素[2]。

海底平坦情况下，一定尺度下非线性效应和色散效应保持平衡，内孤立波波形和传播速度可以保持不变，此类内孤立波称为定态内孤立波。常用KdV、eKdV和MCC等理论来进行描述[3]，但各理论的适用条件不同，内孤立波为弱非线性、弱色散且两者平衡时适用KdV理论，内孤立波仅满足弱非线性、弱色散时使用eKdV理论，内孤立波仅满足弱色散时适用MCC理论。以上适用条件仅为定性描述，黄文昊等[4]利用系列实验的方法研究给出了非线性和色散参数的定量表达方法。……