船舶力学
船舶力學
선박역학
JOURNAL OF SHIP MECHANICS
2013年
1期
118-124
,共7页
荆丰梅%何宝%王洪庆%张亮
荊豐梅%何寶%王洪慶%張亮
형봉매%하보%왕홍경%장량
海洋潮流能%潮流电站%载体船%有限元%结构强度
海洋潮流能%潮流電站%載體船%有限元%結構彊度
해양조류능%조류전참%재체선%유한원%결구강도
tidal current energy%tidal current power station%floating platform%FEM%structural strength
漂浮式潮流电站是一种海洋潮流能转换系统.考虑载体的稳性,经济性以及其对水轮机水动力性能的影响,文章采用一种新型双体船作为潮流电站的载体.与常规船相比,该双体船结构较复杂,中间开口结构严重不连续;采用井字结构支撑水轮机组;其无航速且必须具有足够的稳性.另外,载体结构承受的载荷特性也较为复杂,除了承受环境载荷外还要承受水轮机组的水动力载荷.因潮流电站双体船载体结构新颖,载荷复杂的特性,很难直接利用规范或者现成的理论评估电站载体结构的整体强度.文中基于三维势流理论计算载体的波浪载荷,利用CFX软件计算水轮机的水动力载荷,采用“等效刚性轴”方法施加载荷;最后利用有限元方法对载体船结构进行计算.计算结果显示:该方法能够真实反映支撑结构的应力分布特点.该文的研究可为潮流能电站载体结构选型,设计提供参考,将对弥补能源短缺,缓解环境污染起到重要作用.
漂浮式潮流電站是一種海洋潮流能轉換繫統.攷慮載體的穩性,經濟性以及其對水輪機水動力性能的影響,文章採用一種新型雙體船作為潮流電站的載體.與常規船相比,該雙體船結構較複雜,中間開口結構嚴重不連續;採用井字結構支撐水輪機組;其無航速且必鬚具有足夠的穩性.另外,載體結構承受的載荷特性也較為複雜,除瞭承受環境載荷外還要承受水輪機組的水動力載荷.因潮流電站雙體船載體結構新穎,載荷複雜的特性,很難直接利用規範或者現成的理論評估電站載體結構的整體彊度.文中基于三維勢流理論計算載體的波浪載荷,利用CFX軟件計算水輪機的水動力載荷,採用“等效剛性軸”方法施加載荷;最後利用有限元方法對載體船結構進行計算.計算結果顯示:該方法能夠真實反映支撐結構的應力分佈特點.該文的研究可為潮流能電站載體結構選型,設計提供參攷,將對瀰補能源短缺,緩解環境汙染起到重要作用.
표부식조류전참시일충해양조류능전환계통.고필재체적은성,경제성이급기대수륜궤수동력성능적영향,문장채용일충신형쌍체선작위조류전참적재체.여상규선상비,해쌍체선결구교복잡,중간개구결구엄중불련속;채용정자결구지탱수륜궤조;기무항속차필수구유족구적은성.령외,재체결구승수적재하특성야교위복잡,제료승수배경재하외환요승수수륜궤조적수동력재하.인조류전참쌍체선재체결구신영,재하복잡적특성,흔난직접이용규범혹자현성적이론평고전참재체결구적정체강도.문중기우삼유세류이론계산재체적파랑재하,이용CFX연건계산수륜궤적수동력재하,채용“등효강성축”방법시가재하;최후이용유한원방법대재체선결구진행계산.계산결과현시:해방법능구진실반영지탱결구적응력분포특점.해문적연구가위조류능전참재체결구선형,설계제공삼고,장대미보능원단결,완해배경오염기도중요작용.
@@@@The floating tidal current power station is used to transfer the tidal current energy into power energy. Because of the complexity of its structure and the particularity of the loads, theories and criterions existed can not be used directly to evaluate the overall strength of the power station. Based on the potential theory, software of Hydrostar is used to simulate the wave loads; and hydrodynamics loads of the turbine are calculated using CFX. Turbine loads are equivalented and transformed reasonably. ‘Equivalent rigid shaft’ method is used to apply loads on the structure, and plant carrier (floating platform) strength is calculated by finite element method. The calculation results show that methods adopted in this paper can truly reflect features of stress distribution of the support structure, and strength of the carrier satisfies the working re-quirements of the turbine.