风电双体维护船船型设计研究与水动力性能优化

发布时间：2020-11-12 11:18

　　 风力发电是我国推进可再生能源的重要领域之一。近几年来,风能的开拓与利用逐渐成为世界各个国家关注民生及经济发展的重要战略。风电产业在全球的普及程度也在不断提高,但是海上风机运行维护是否及时,直接影响到风电场的投资效益。由于海上风电场常受到风、浪、流和潮汐的影响,因此有必要对风电运维船船型性能进行进一步研究,以供给安适、经济的海上维护交通工具,从而提高海上风电场的运营效率和效益。本文结合海上风电场的使用要求和相关资料,分析了双体船的船型特点,确定了主要要素,运用船舶设计软件NAPA进行型线设计,同时结合风电双体维护船的具体使用要求进行总布置设计。本文通过分析风电双体维护船船型的主要影响参数,并结合参数化设计理念,利用NAPA Basic语言宏程序,实现了全船的参数化建模。针对宏程序生成的参数化模型,利用STAR-CCM+水动力性能软件建立数值分析模型以及设置计算模型的边界条件,研究了风电双体维护船在静水中的阻力性能以及在波浪中的波浪增阻和运动响应幅值。基于ISIGHT优化软件,研究了风电双体维护船的船型参数,对快速性、耐波性以及两者综合性能进行优化设计。最终以综合性能最优化为原则,选择具有良好快速性、耐波性能等优点的船型作为海上风电场维护双体船的船型。本文将多学科优化应用到船舶设计领域中,对风电双体维护船的性能进行研究,为双体风电维护船的船型设计和性能优化提供一定的参考价值,在理论和实际工程方面具也有一定的研究意义和价值。
【学位单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U674.951
【部分图文】：

第 1 章 绪论1.1 选题的意义与实用价值1.1.1 国内外风电场发展状况风能是可再生能源发展的重要领域之一，风能作为再生能源具有分布广、密度的特性[1]，风能开发与利用，已成为世界各国经济发展的重要战略。近几年来，风产业在全球领域发展速度越来越快，截止当前，风电产业已经渗透到 100 多个国家主要市场集中在欧洲、亚洲和北美[2, 3]。根据全球风能理事会（GWEC）对风电产业的统计数据，仅在 2016 年，全球风新增装机容量超过 54GW，其中海上风电新增装机容量为 2217MW，中国海上风电增装机容量超过 500MW[4]。截止到 2016 年，全球海上风电累计装机总容量前三的家分别为英国、德国、中国，其中中国累计装机量突破 1.5GW，如图 1.1 所示。

江苏科技大学工学硕士学位论文作中不可缺少的专用工具。由于海上风电场常常受到风、浪、流、潮汐影响，要求维护船具有较好的抗风浪能力。另一方面，维护船要维护人全使用，要求具备较高的稳定性与适航性，此交通工具实现了海上风电展需求，大幅提高了海上风电场的运营效率和经济效益。是海上风电技术的中心，能够成熟的探究海上风电维护船的研究[17]，其要采用单体船或双体船作为海上风电场维护船，并形成了相关系列船型的环境时，单体船型无法出航，所以双体船型（如图 1.2 所示）以片体较好、横摇角较小以及出航的安全性比较高而成为主要船型，但是仍然的现象。

第 1 章 绪论，最终选用双体船为海上风电维护船船型和对未来的海上风电维护船考意见。谢云平、杨铃玉等[21]在分析维护船使用和性能要求的前提下护船船型方案，并对常规及长球首球尾两双体船型方案分别进行阻力陈悦，杨铃玉等[22]利用 NAPA 软件计算的长球艏艉双体船型的耐波性件下较优良的船型。陈悦，徐殷茵等[23]研究了球艏球艉长度和片体干双体船在波浪中阻力性能的影响。
【参考文献】

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本文编号：2880685