[发明专利]一种钻井船月池减阻装置

说明书

本发明涉及一种钻井船月池减阻装置，在所述月池的前侧壁的下部设有与月池内侧壁配合的延伸凸起，月池的后侧壁设有与月池内侧壁配合的阻尼室阻尼室包括顶板、底板、连接顶板与底板两侧的侧板及连接顶板、底板和侧板的前板，所述前板上自上而下等间距开有沿顶板长度方向延伸的方形孔，所述阻尼室内还设有若干个等间距分布且沿顶板长度方向延伸的带有圆孔的阻尼板，且方形孔位于相邻两阻尼板之间；所述底板由月池内侧壁外端向内端倾斜向上设置，使底板与月池内侧壁之间形成一个楔形切口，且底板上也设置有圆孔。本发明的优点在于：本发明钻井船月池减阻装置，建造工艺简单、减阻效果明显且整体结构不影响钻井船设备日常操作。

技术领域

本发明属于船舶与海洋工程技术领域，特别涉及一种钻井船月池减阻装置。

背景技术

随着陆地可开采能源的不断消耗，人类对自然资源的开发战略已经慢慢从陆地转向海洋。开发海洋油气资源，需要进行勘探、钻井、生产与储备等一系列工作。其中，钻井船在海洋油气开发领域中发挥着重要的作用。钻井船是浮式海上钻井结构的一种，可以配备多种钻井作业所需要的设备，其航行方式主要有自航式与拖航式两种。与常规船型不同的是，钻井船一般在船舯附近会有一个较大的垂向贯通船体的开口，这种结构被称之为月池（moonpool）。各类研究资料均表明，月池的存在会对钻井船的结构强度和水动力性能等产生诸多不利的影响。

从外界激励方式来看，引起月池内的流体运动的主要原因有两种。第一种，当钻井船在波浪中运动时，月池内的流体由于受到波浪的激励作用从而产生运动，主要有沿垂直方 向的活塞运动和沿水平方向的晃荡运动。运动模式主要与月池的几何参数还有波浪的激励频 率密切相关。第二种，当钻井船在静水中运动时，由于月池导边处的结构不连续，压力梯度 在此处发生突变，从而源源不断地产生漩涡，流体力学上称之为边界层分离现象，漩涡会不 断聚集，从而在月池中部形成一个大涡。这个大涡会持续不断地存在于月池中部，其能量来 源就是主机功率。

就阻力而言，钻井船在有月池时的航行阻力会明显大于无月池时的航行阻力，其最大的原因就是边界层分离现象的出现改变了船体的前后压力梯度差。按照上述的激励方式的不同，减阻方法也可分为两种。第一种方法的原理主要是，通过改变并引导月池导边处流体的运动状态来达到减阻的效果。第二种方法的原理主要是，通过在月池内加装板类的阻尼装置，增加流动的阻尼，耗散漩涡强度来阻碍流体的运动，从而达到减阻的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种建造工艺简单、减阻效果明显且整体结构不影响钻井船设备日常操作的钻井船月池减阻装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种钻井船月池减阻装置，所述船体具有一垂向贯通船体的开口，进而形成月池；其创新点在于：在所述月池的前侧壁的下部设有与月池内侧壁配合的延伸凸起，所述延伸凸起的长度不超过月池长度的1/5；月池的后侧壁设有与月池内侧壁配合的阻尼室，所述阻尼室长度不超过月池长度的1/5。

所述阻尼室包括顶板、底板、连接顶板与底板两侧的侧板及连接顶板、底板和侧板的前板，所述前板上自上而下等间距开有沿顶板长度方向延伸的方形孔，且前板远离月池后侧壁设置；所述阻尼室内还设有若干个等间距分布且沿顶板长度方向延伸的带有圆孔的阻尼板，且方形孔位于相邻两阻尼板之间；所述底板由月池内侧壁外端向内端倾斜向上设置，使底板与月池内侧壁之间形成一个楔形切口，且底板上也设置有圆孔。

进一步地，所述阻尼板上的圆孔直径一致，且圆孔为交错分布，即相邻阻尼板上的圆孔轴线互不重合，而是相距一个圆孔直径的距离。

进一步地，所述相邻两块阻尼板之间的距离大约为船体型深的1/10～1/5。

进一步地，所述底板由月池内侧壁外端向内端倾斜向上设置，倾斜角度为20～30°。