Способ лабораторных исследований волновых воздействий на глубоководную опору

(21) 4406881/23-15 (22) 07. 04 88 (46) 15.01.90. Бюл (71) Центральный н ес 2аучно-исследоват цститут строител кций им. Н.П. Мел ин и проектцыпос металлокоцстр)ь аг ско зат дельнонерционглубоко одго с нои опоры. 6 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ никова(54) СПОСОБ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙВОЛНОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ГЛУБОКОВОДНУЮОПОРУ(57) Пзобретецие относится к лабораторным исследованиям морских нефтегазо-промысловых платФорм. Цель изобретения - повышение точности результатовисследований за счет обеспечения синхронного измерения зцачеций кинематипараметров движения частиц водщ и соответствующего давления на элементы опоры. В лотке 2, заполненномводоп, закрепляют произвольно элемент1 щш его модель и генерируют волновые колебания, при которых замеряютскорости частиц воды и давление водыдля какой-то определенной точки элемента 1 при разных фазах волны. Затемв лотке 2 создают течение воды и проводят испытания последовательно приразлпчцых скоростях, замеренных пригенерировании волновых капебаний через постоянные временные интервалы.При течении воды давление на точкупредставляет собой только скоростнуюсоставляющую нагрузки из-за отсутствия ускорения частиц жидкости. Замеяя суммарную нагрузку иос га вляющую на гр уз ки, опцерционную составляющую,налитически вычисляют раффициенты скоростного иопротивлеций элементаИзоГретео 1 е относится к лаборатор - ным исследованиям морских сооружений, например нефтегаэопроиысповых платформ.Цель изобретения - повышение точности результатов исследования за счет обеспечения синхронного измерения значений кццематических параметров движеция частиц воЛы и соответ 1 О ствующего давления на элементы опоры.На фиг. 1 дана испытательная установка, общий вид; ца фиг. 2 - разрез Л-Л на фиг. 1; ца Фиг. 3 - график давления волнового потока (сумма скоростной и инерционной составляющих) в определенной точке элемента при волновых колебаниях; ца фиг. 4 - график скорости частиц воЛы в точке, в которой определяют давление воды при вол О новых колебаниях; на фиг. 5 - график давления волнового потока ца элемент при действии течения с разными скоростями, соответствующими скоростям ца фиг. 4; на фиг. 6 - график оцреде ленных аналитических значений инерционной составляющей волновой нагрузки, как Функции времени.Способ определения коэффициентов скоростного и инерционного сопротив- ЗО пения элементов глубоководных опор реализуется следующим образом.Элемент 1 размещают произвольно в лотке 2, заполненном водой, и генерируют вгишовые колебания . При этом измеряют с помощью специального скоростемера 3 скорость частиц воды в ка кой-то определенной точке элемента нри раэцьх Фазах волновых колебаний (Фш. 4), Синхронно с этим определяют 1 О давление воды ца эту точку элемента, например, посредствои измерительной секции (фиг. 3).После проведения операции по генерировдцию волновых колебаний создают 45 в лотке течения воды. Испытание проводят последовательно несколько разпри различных скоростях, соответствующих измеренным значениям для выбранной точки при генерировации волновых копебд ний,Графики ца Фиг.3 и 4 разбивают на временные интервалы С и определяют значения давления скорости волнового потока Ч ца границах указанных пнтервапов. При этом измеряют в этой же точке скоростную составляющую давнеция и строят график, представленный ца на фиг. 5, ось абсцисс (1) которого+ - О С . 1:, (1) 4 Г " дс с исоответственно скоростная и инерционная составляющие удельной наг-рузки, кн/и;плотность воды, т/и;соответственно скоростной и инерционный коэффициенты с ор отивл ения;диаметр элемента, и;проекция орбитальнойскорости движения часС, Сц 0 Чтиц воды, цоридпьнаяоси элементд, и/с;вычисляют коэффициенты Си С дпякаждой фазы, действующей на элементволны. Главным преимуществом предлагаемогоо способа определения коэффициентов скоростного и инерционного сопротивления элементов глубоководных о ор, по сравнению с известными, является воэможность проводитьлабораторные исслелования при любом соотношении скаростной и инерционной составляющих волновой нагрузки, т,е. при самых различных сочетаниях параметров волн и элементовЗнание истинных значений коэффициентов Си С ц позволит существенно уточнить расчет глубоководных опор морских нефтегазоцромыспсвых платформ на волновые нагрузки. разбита на те же интервдпы, что и в графике на фиг. 4.Полученный график практически представляет собой функция скоростной составляющей волновой нагрузки ца эпемен" при волновои воздействии, продуцированном в лотке ца ервом этапе осуществления способа (при гецерировании волновых колебаний), так как скорости частиц жидкости воспроизведець те же, но при действии течения инерционная составляющая волновой нагру зки отсутствует, так как частицы жидкости движутся без ускорения, Производя вьчитацие функции Р-Е, строят график функции инерционной составляющей Е волновой нагрузки (Фиг. 6). Зная в каждый момент времени значения составляющих Г и Г, а также скорости Ч, пользуясь формулой (1) Мори сона для удельной нагрузкиФормул а изобретенияСпособ лабораторных исследований волновых воздействий на глубоконод 5 ную опору, включающий за крепление элемента или его модели н лотке, за-полненном водой, генерирование волновых колебаний с определением давл ения на элемент опоры синхронно с из- О меренивм скорости и ускорения частиц воды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности ре-; зультатов исследования за счет обес 15печения синхронного измерения значений кинематических параметров движеиия частиц водк и соотнетствующего давления иа элементы опоры, после проведения операции по генерированию волновых колебаний последовательносоздают в лотке течения потока воды со скоростями, равными измеренным скоростям частиц воды при разных фазах волновых колебаний во нремя генерирования волновых колебаний, ири этом для каждого значения скорости те чения определяют давления воды на исследуемый элемент опоры и раздельно определяют неличины коэффициентов скоростного и инерционного сопротивлений элемента опоры воздействию волн1535937 Составител ьП. ШевелеваДолинич Тсхред М.Дндык Ко лец ор едак Тираж 51 одписное КНТ СССР етени роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул, Гагарина, 10 Заказ 87НИИПИ Государственного коми113035, Мос ета по изо а, Ж, Р и открытиямаб, д. 4/5