[发明专利]一种LNG船系泊力的分析方法

说明书

本发明公开了一种LNG船系泊力的分析方法，主要包括以下步骤：计算船舶吃水线以上的受风面积，根据受风面积和风速计算空气阻力，根据船舶吃水量和水流速度计算水流阻力，获取缆绳的空间走向，根据缆绳的空间走向、空气阻力和水流阻力计算横缆和倒缆的张力。本发明的系泊力分析方法运算过程简单，缩短了计算周期，降低了计算成本，根据不同系泊缆绳的空间走向，能够得到横缆的横向分力与横缆张力的第一比例系数和倒缆的纵向分力与倒缆张力的第二比例系数，从而根据船舶受到的空气阻力和水流阻力，得到LNG船上的缆绳在岸站系泊的实际张力，计算的缆绳张力更加准确。

技术领域

本发明涉及船舶设计技术领域，特别是涉及一种LNG船系泊力的分析方法。

背景技术

船舶系泊力是岸站泊位靠泊能力的一个重要因素。影响系泊力的因素有风、水流等，这些外力的影响通过缆绳传递给泊位及岸站自身。

长期以来，船舶系泊力计算有三个理论依据：船级社规范关于舾装数计算；OCIMF(石油公司国际航运论坛)行业规范；国外专用的计算程序。

现有分析方法，存在如下不足：

第一、船级社规范关于舾装数计算中对风速限定为25m/s，对水流速度限定为2.5m/s，未考虑恶劣天气情况，对船舶的吃水状态限定为结构吃水，且未考虑每根缆绳受力角度的不同以及缆绳使用的安全系数。不符合实际使用情况。

第二、OCIMF(石油公司国际航运论坛)行业规范虽然考虑了恶劣天气情况，风速设定为30.9m/s，也考虑了缆绳使用的安全系数。但计算过程中将所有缆绳受力角度假定为相同，不符合实际使用情况。

第三、国外专用的计算程序，计算周期较长，且费用昂贵。

发明内容

本发明的目的是克服现有船舶系泊力计算过程复杂，计算成本高且不符合岸站系泊实际情况的不足，设计出一种大型LNG船系泊力分析方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种LNG船系泊力的分析方法，包括以下步骤：

步骤1：测量船舶吃水量，根据船舶吃水量计算船舶吃水线以上的受风面积；

步骤2：根据受风面积和OCIMF规范提供的用于计算LNG船系泊力的风速值，计算风对船舶产生的空气阻力；

步骤3：根据船舶吃水量和OCIMF规范提供的用于计算LNG船系泊力的水流速度值，计算水流对船舶产生的水流阻力；

步骤4：获取船舶的系泊位置图及岸站快速释放钩的位置；根据系泊位置图、岸站快速释放钩的位置计算每根缆绳的空间走向，所述缆绳包括横缆和倒缆；

步骤5：通过每根横缆的空间走向计算横缆张力的横向分力与横缆张力的第一比例系数；通过每根倒缆的空间走向计算倒缆张力的纵向分力与倒缆张力的第二比例系数；

步骤6：根据所有横缆的第一比例系数、所有倒缆的第二比例系数、空气阻力和水流阻力，计算横缆张力和倒缆张力。

所述步骤2中的空气阻力包括横向空气阻力和纵向空气阻力，所述步骤3中的水流阻力包括横向水流阻力和纵向水流阻力。

所述横向空气阻力的计算公式为其中F_XW为横向空气阻力，C_XW为横向风力计算系数，空气密度ρ_w为1.28Kg/m³，风速V_W＝30.9m/s，A_T为船舶吃水线以上横向受风面积；