subpageheader

安哥拉-液化天然气公司得到DHI的协助，使液化天然气运输船安全渡过困境

2012年4月12日


众所周知，高密度分层的水域对航行船只构成了特别的挑战。这种情况在刚果河口普遍存在，安哥拉液化天然气刚刚在Soyo附近建立了一个新的装载设施。河口的这种强分层可能会形成严重阻碍航行的地下波。为了支持船长，并确保在新码头停靠的液化天然气运输船的最大安全，安哥拉液化天然气公司聘请DHI调查分层流动对船舶操纵性能的影响。
流动分层可能发生在淡水和咸水交汇的地方，例如在港口、船闸和河口，或在水温相差很大的地方。当非含盐的轻水从刚果河排放到更冷、更重的含盐海水中时，在河口处形成了一个强密度分层:在较重且通常缓慢移动的含盐海水层之上，以高流速流动的相对轻水的上层形成。与非分层水流相比，详细了解这种分层水流是如何改变船舶的操纵性能的，这对船长来说是至关重要的，以便充分自信地驾驶他们的船只。

准确评估分层流动对船舶阻力的影响需要详细了解流场，包括湍流混合，特别是两层水之间界面上产生的内波，这与所谓的“死水”现象有关。

图1:刚果河口的Arial照片(由安哥拉液化天然气公司提供;www.angolalng.com）.


图2:船体周围两种密度的混合(分别用红色和蓝色表示)

在最近的一项研究中，DHI利用开源CFD平台OpenFOAM®，应用先进的计算流体动力学(CFD)方法，研究了分层水中的船-流相互作用。在一系列不同航行和流动条件下的流场分析显示，除其他结果外，船速和阻力之间有很强的相互依赖性。通过CFD模拟和分析，DHI能够向飞行员演示如何克服在分层水域往返液化天然气终端时阻力增强的问题。

DHI的研究结果也为位于DHI丹麦总部附近的FORCE技术航海模拟中心为船长和飞行员进行的航海训练计划提供了资料。

目前的调查是DHI为安哥拉液化天然气开展的综合研究计划的一部分。

图3:内波以超临界速度在船体周围发展

图4:在两层流体流动的情况下，沿船体两侧形成了大型纵向相干结构。因此，在超临界速度下观察到两种流体的增强混合。