风浪不共线对浮式风机基础动态特性影响研究

发布时间：2024-03-17 07:04

　　旨在研究风载方向和波浪方向不共线对浮式风机基础动态特性影响。以5 MW浮式风机为研究对象,采用等效载荷法模拟空气动力载荷,建立浮式风机系统耦合动力学模型,研究风浪呈0°、30°、60°和90°夹角工况时,浮式风机基础动态特性变化。结果表明:风浪不共线对浮式平台纵荡和横荡运动平衡位置影响很大,对垂荡运动响应影响很小。随着风浪夹角增大,横摇和艏摇运动振荡范围增大,纵摇运动振荡范围减小。风浪不共线使得系泊系统张力响应变化明显,张力变化趋势与平台运动及系泊布置有关。

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【部分图文】：

图1浮式风机系统示意图(m)

本文以美国国家可再生能源实验室(NREL)公布的DeepCwind浮式风机系统为研究对象[12],该系统搭载NREL5MW风电机组[13],浮式基础包括浮式平台和系泊锚链,如图1所示。风电机组主要参数如表1所示。表1风电机组主要参数Tab.1Parametersofwi....

图2浮式平台结构布置

浮式平台[14]结构布置如图2所示。它包含一个中心舱(承载风电机组),三个浮力舱和支撑部件。为了获得良好的静水稳定性,每个浮力舱底部都安装了压载舱。浮式风机在水深200m海域进行工作,其系泊锚链由三条悬链线组成,呈60°、180°和300°对称分布,通过导缆孔连接到压载舱顶部。....

图3浮式风机系统耦合动力学模型

本文采用ANSYS-AQWA软件建立浮式风机系统耦合动力学模型,如图3所示。空气动力学模型包括叶片、机舱和塔架,由于本文主要针对浮式风机基础动态特性进行分析,故采用等效简化荷载的方法进行空气动力部分的计算;水动力学模型分为面元模型和莫里森模型,按照两种波浪理论计算波浪载荷;锚链模....

图4系统模型计算流程图

图4为模型计算流程图。首先定义模型总质量、重心位置、惯性矩等参数,设置风、浪载荷;其次对水动力模型求解,得到附加质量、辐射阻尼、静回复力及一阶、二阶波浪传递函数等水动力参数。最后将气动载荷、波浪载荷和锚链作用力作为边界条件,进行静平衡分析、频域分析和时域分析。2.1空气动力学模....

本文编号：3930686