科技导报
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과기도보
SCIENCE & TECHNOLOGY REVIEW
2014年
2期
15-20
,共6页
吴海涛%张亮%马勇%赵静%荆丰梅
吳海濤%張亮%馬勇%趙靜%荊豐梅
오해도%장량%마용%조정%형봉매
海上浮式风力机%半潜式平台%模型试验%响应特性
海上浮式風力機%半潛式平檯%模型試驗%響應特性
해상부식풍력궤%반잠식평태%모형시험%향응특성
floating offshore wind turbine%semi-submersible platform%model test%response characteristics
为了开发海上风能资源,探索浮式风力机平台响应特性,设计了一种半潜式海上浮式风力机平台样机.利用风压模型模拟风力机气动载荷,基于势流理论和Morison方程计算水动力载荷,并根据阻尼矩阵计算阻尼力和系泊线载荷,建立了海上浮式风力机运动响应数值模型.制作了1/50的试验模型,并在水池进行水动力实验,对垂荡板在设计中的作用进行了验证,测量了模型的固有周期、衰减系数以及规则波条件下的响应等,对比发现数值模型结果与实验结果吻合较好.在无风和额定工况下进行系统随机响应特性数值分析,通过统计数据和响应频谱研究了风力机气动载荷对风力机平台运动特性的影响.发现该系统数值模型时效性好并可以真实反映浮式风力机平台的运动特性,平台垂荡、纵摇、纵荡的响应结果满足海上浮式风力机系统对平台的性能要求.设计中加入垂荡板使平台垂荡和纵摇的固有周期和衰减系数增加,提高了系统的稳定性.风力机气动载荷对纵摇传递函数产生有益的抑制,但会放大纵摇和纵荡在共振区的响应.
為瞭開髮海上風能資源,探索浮式風力機平檯響應特性,設計瞭一種半潛式海上浮式風力機平檯樣機.利用風壓模型模擬風力機氣動載荷,基于勢流理論和Morison方程計算水動力載荷,併根據阻尼矩陣計算阻尼力和繫泊線載荷,建立瞭海上浮式風力機運動響應數值模型.製作瞭1/50的試驗模型,併在水池進行水動力實驗,對垂盪闆在設計中的作用進行瞭驗證,測量瞭模型的固有週期、衰減繫數以及規則波條件下的響應等,對比髮現數值模型結果與實驗結果吻閤較好.在無風和額定工況下進行繫統隨機響應特性數值分析,通過統計數據和響應頻譜研究瞭風力機氣動載荷對風力機平檯運動特性的影響.髮現該繫統數值模型時效性好併可以真實反映浮式風力機平檯的運動特性,平檯垂盪、縱搖、縱盪的響應結果滿足海上浮式風力機繫統對平檯的性能要求.設計中加入垂盪闆使平檯垂盪和縱搖的固有週期和衰減繫數增加,提高瞭繫統的穩定性.風力機氣動載荷對縱搖傳遞函數產生有益的抑製,但會放大縱搖和縱盪在共振區的響應.
위료개발해상풍능자원,탐색부식풍력궤평태향응특성,설계료일충반잠식해상부식풍력궤평태양궤.이용풍압모형모의풍력궤기동재하,기우세류이론화Morison방정계산수동력재하,병근거조니구진계산조니력화계박선재하,건립료해상부식풍력궤운동향응수치모형.제작료1/50적시험모형,병재수지진행수동력실험,대수탕판재설계중적작용진행료험증,측량료모형적고유주기、쇠감계수이급규칙파조건하적향응등,대비발현수치모형결과여실험결과문합교호.재무풍화액정공황하진행계통수궤향응특성수치분석,통과통계수거화향응빈보연구료풍력궤기동재하대풍력궤평태운동특성적영향.발현해계통수치모형시효성호병가이진실반영부식풍력궤평태적운동특성,평태수탕、종요、종탕적향응결과만족해상부식풍력궤계통대평태적성능요구.설계중가입수탕판사평태수탕화종요적고유주기화쇠감계수증가,제고료계통적은정성.풍력궤기동재하대종요전체함수산생유익적억제,단회방대종요화종탕재공진구적향응.
