BT-3500 TSV随机风载荷计算及上层建筑降阻优化

以半潜式钻井服务支持平台BT-3500 TSV原型为研究对象，基于降阻提稳理念对平台上层建筑结构形式及布局提出了3种优化方案。基于Fluent软件结合自编UDF程序并考虑NPD风谱的影响，利用简谐波叠加法将风谱由频域转换为时域内的随机脉动风速，引入雷诺平均法求解N-S方程，结合分离涡（DES）湍流模型对半潜式钻井服务支持平台BT-3500 TSV在自存海况下原型和3种优化方案的风力和风倾力矩进行数值计算和对比分析。研究结果表明：平台在0°~120°风向内风力与风倾力矩呈类似正弦函数变化，最大值出现在60°与120°附近；优化方案1在15°以后的风向区域，风力与风倾力矩较原方案减小明显，尤其在90°风向较原方案减小了30%；方案2在50°以后的风向区域优化效果与方案1基本一致；由于受风面积在风力中占主体地位，方案3优化效果较差。