气浮风电结构一步式安装技术拖航性能的模型实验研究

发布时间：2017-08-10 13:20

  本文关键词：气浮风电结构一步式安装技术拖航性能的模型实验研究

  更多相关文章： 筒型基础 一步式安装技术 气浮 拖航

【摘要】：当今社会不仅面临能源危机的困扰,环境的不断恶化也凸显出来。在这样的背景下,新能源的开发迫在眉睫。所以近些年,风电技术不断创新和发展,且向海洋甚至深水区域前进。筒型基础就是为了适应海上风电而设计出来的。其在设计,建造,运输,安装方面都具有自身的特点。其中,筒型基础的一步式浮运技术为了达到快速、安全、经济的目的也进行了整机拖航的设计和改进。为此,提出了运输船和两个风机之间传递的力有水平向的拉压力,竖向仅有相互之间的压力没有拉力,并提出了三种运输船和风机的连接形式。通过建造1:50的模型进行实验研究,分别分析了运输船和风机之间竖直相互作用力,水平相互作用力,组合浮体的整体稳定性随拖航当中吃水,航速,波浪条件,压载,连接形式五个要素的变化趋势。通过实验得出了可以用于实际拖航中的拖航阻力与航速的关系曲线。最终可以判断运输船和风机基础顶面直接接触的形式有利于运输船和风机的各自稳定和整体稳定,且经济性好,便于组装和在目的地的安装。且这种形式可以承受模型中波高6.7cm的波浪条件,运输船和风机之间没有竖向和水平向的相对位移,耐波性良好,整个浮体在横浪中横摇的最大值不大于4°。通过本实验的研究验证了拖航形式的可行性,有利于一步式筒型基础拖航技术向着理论和工程应用两方面发展。
【关键词】：筒型基础 一步式安装技术 气浮 拖航
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U661.73
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 引言9-10
• 1.2 海洋风电发展背景10-14
• 1.2.1 风电基础结构发展背景10-11
• 1.2.2 复合式筒型基础发展背景11-13
• 1.2.3 一步式风机安装技术的研究背景13-14
• 1.3 气浮拖航国内外研究进展14-17
• 1.3.1 拖航技术研究进展15-16
• 1.3.2 气浮体研究进展16-17
• 1.4 本文的主要研究内容17-19
• 第二章 气浮结构拖航实验相关理论19-26
• 2.1 一步式拖航的理论基础19-21
• 2.1.1 波浪荷载的求解19-20
• 2.1.2 浮体的运动方程20
• 2.1.3 时域过程分析20-21
• 2.2 相似理论21-23
• 2.2.1 相似性概述22
• 2.2.2 相似准则22-23
• 2.3 船舶拖航阻力理论23-25
• 2.3.1 工程使用阻力估算方法23-24
• 2.3.2 模型实验阻力估算方法24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 拖航模型方案26-34
• 3.1 实验目的26-27
• 3.2 实验内容27-33
• 3.2.1 实验模型27-28
• 3.2.2 实验仪器选择28
• 3.2.3 实验仪器布置28-31
• 3.2.4 实验组合31-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 拖航实验分析34-71
• 4.1 一步式风机运输结构静水实验34-37
• 4.1.1 自由横摇衰减实验35-36
• 4.1.2 自由纵摇衰减实验36-37
• 4.1.3 小结37
• 4.2 拖航系统竖向力实验研究37-49
• 4.2.1 吃水对竖向力的影响38-42
• 4.2.2 航速对竖向力的影响42-43
• 4.2.3 波浪对竖向力的影响43-46
• 4.2.4 压载对竖向力的影响46-48
• 4.2.5 连接形式对竖向力的影响48-49
• 4.2.6 小结49
• 4.3 拖航系统水平力实验研究49-56
• 4.3.1 吃水对水平力的影响50-51
• 4.3.2 航速对水平力的影响51-53
• 4.3.3 波浪对水平力的影响53-54
• 4.3.4 压载对水平力的影响54-56
• 4.3.5 连接形式对水平力的影响56
• 4.3.6 小结56
• 4.4 拖航系统浮态实验研究56-70
• 4.4.1 吃水对浮态的影响57-59
• 4.4.2 航速对浮态的影响59-60
• 4.4.3 波浪对浮态的影响60-66
• 4.4.4 压载对浮态的影响66-67
• 4.4.5 连接形式对浮态的影响67-70
• 4.4.6 小结70
• 4.5 本章小结70-71
• 第五章 结论与展望71-73
• 5.1 结论71-72
• 5.2 展望72-73
• 参考文献73-76
• 发表论文和科研情况说明76-77
• 致谢77-78

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本文编号：650927