Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad reza Zamani foroshani,Mohsen Saghafian,Shahriar Mansourzadeh
احمدرضا زمانی فروشانی (استاد راهنما) محسن ثقفیان (استاد راهنما) شهریار منصورزاده (استاد مشاور)
 
STUDENT
Amin Ganji Arjenaki
امین گنجی ارجنکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Experimental Measurement of Hydrodynamic Coefficients of Semisubmersible Platform in the Water Canal
Semi-submersible platforms are used in drilling deep water and in Iran. A deepwater semisubmersible platform is operating in the Caspian Sea. Present work is devoted to some hydrodynamical tests of a simplified platform model. Hydrodynamical tests are performed in a towing tank in Isfahan University of Technology (Subsea Research Development Center). Underwater semi-submersible platform components are divided to underwater pontoons and columns that connect pontoons to platform deck. For this reason at first, experimental tests were designed to measure hydrodynamical forces for pontoons and columns separately, and secondly, the feasibility of using superposition method to calculate total exerted forces on platform model are investigated. The used platform model is built based on the similarity of the Froude and similarity ratio is 1:85. Furthermore, according to the towing tank produced wave characteristics, experimental results are presented for vertical cylinder in range of 0.263 Fr 0.981, for pontoon model in range of 0.2 Fr 1.181 and for the semi-submersible platform model in range of 0.181 Fr 0.703. Experimental tests on platform were arranged in three different draft ,three different angle( zero, 30 and 60 degrees) and with four different waves frequency (0.8 to 1.13 Hz). Most of the test were done in the range of linear wave theory and therefore, drag and inertia coefficients of platform and components are calculated using deep water theory, measured horizontal forces and Morrison’s equation. According to the results of vertical circular cylinder and other experimental works there are 15% Average differences betwee them. Average differences between measured forces for the platform and calculated forces using superposition method show 14.8% in different depths. Comparing the results of measured forces for the platform and calculated forces using superposition method show that average difference between them are 15.15% in different angle. Key words: Hydrodynamic coefficients, Semi-submersible platform, Morrison equation, Regular waves, Froude number
از سکوهای نیمه شناور در عملیات حفاری آب های عمیق استفاده می شود و در حال حاضر در کشور ما و در دریای خزر یک نمونه از سکوی نیمه شناور آب عمیق به آب اندازی شده که در حال بهره برداری است. کار حاضر اختصاص به برخی از آزمون های هیدرودینامیکی مدل ساده شده ای از سکوی فوق دارد. آزمون های هیدرودینامیکی در حوضچه کشش دانشگاه صنعتی اصفهان (پژوهشکده علوم و فناوری زیردریا) انجام شده است. اجزای زیر آب یک سکوی نیمه شناور عبارتند از پانتون های زیر آب و ستون های نگهدارنده آنها به عرشه سکو دارد. به همین دلیل در آزمون های طراحی شده سعی شده است که اولاً نیروی وارد بر ستون های عمودی و پانتون های سکو به شکل تجربی و بصورت مجزا تعیین گردیده و ثانیاً امکان پذیری استفاده از بر هم نهی نیروهای وارد بر اجزا در تعیین نیروی کلی وارد بر مدل کلی سکو بررسی شود. مدل سکوی مورد استفاده که بر اساس تشابه فرود ساخته شده است و دارای نسبت تشابه 1:85 می باشد. علاوه بر این با توجه به مشخصات موج تولیدی حوضچه کشش، نتایج تجربی برای استوانه عمودی در محدوده اعداد فرود 263/0 تا 981/0 ، برای مدل پانتون ها در محدوده اعداد فرود 2/0 تا 181/1 و برای مدل سکوی نیمه شناوردر محدوده اعداد فرود 181/0 تا 703/0 ارائه می شوند. آزمون های انجام شده بر روی سکوی نیمه شناور در سه آبخور مختلف و در سه زاویه صفر،30 درجه و 60 درجه نسبت به موج و تحت تاثیر چهار فرکانس موجی مختلف (8/0 تا 13/1 هرتز) به انجام رسیده است. بخش اعظمی از آزمون ها در محدوده امواج خطی واقع بوده و به همین دلیل و با استفاده از تئوری امواج آب عمیق و رابطه موریسون و با داشتن نیروهای افقی وارد به سکو به محاسبه ضرایب نیروی درگ و اینرسی سکو و اجزای آن در اعداد مختلف فرود پرداخته شده است. بررسی نتایج در مورد استوانه های عمودی به کار رفته با مقطع دایره ای در مقایسه با کارهای دیگران حدود 15% خطا و در رابطه با بکارگیری اصل برهم نهی نیروها 8/14% خطا برای تغییر عمق و 15/15% خطا برای تغییر زاویه را نشان می دهد. کلمات کلیدی: 1- ضرایب هیدرودینامیکی 2- سکوی نیمه شناور 3- معادله موریسون 4- امواج منظم 5- عدد فرود

ارتقاء امنیت وب با وف بومی