导管架风机基础加装养殖网箱方案设计及力学性能分析

发布时间：2020-04-09 19:58

【摘要】：海上风场正朝着远海、深海、大规模的趋势发展。然而海上风电今后的发展不仅充满了严峻的技术挑战,还存在与其他行业的矛盾,特别是渔业。目前海上风电场的海域仅用于海上风力发电,并没有用于其他方面,海域面积利用率极低。与此同时在渔业方面,我国渔业养殖主要分布在近海。存在养殖密度过大,水的流通性差等问题,导致养殖水域的环境持续恶化,病害发生,鱼类品质下降。因此,必须积极的联合开发海上风电和远海养殖技术,将矛盾转化为合作,开创海洋空间多用途的新理念,为了实现海上风场的多用途利用,实现两个行业经济效益的最大化。本文提出将远海网箱养殖与海上风电相结合的设想,增加海上风场收入的同时,也加快远海、深海网箱养殖前进的步伐。提出了一种在导管架式海上风机基础外围加装养殖网箱的方案,并初步验证了此方案的可行性。主要研究的内容如下:1.阐述了我国海上风电行业和海水养殖行业的发展现状,论述了将海上风电与海上养殖行业进行有机结合以实现两个行业的经济效益最大化的背景与意义。2.对海上风机基础类型进行了简单的介绍,提出在导管架风机基础外围上加装养殖网箱来实现对海上风力发电与海上养殖进行有机结合的方案,并进行初步概念设计。3.介绍了海上导管架式风机工作时所受的各种环境载荷,分析并选择适用于文中导管架风机支撑结构的波浪理论,确定各种波浪载荷参数,为后文对结构进行力学分析提供了理论基础。4.对导管架风机支撑结构进行有限元模型的建立,在波流载荷下,对结构分别在波流入射角0°和45°下进行了0°~360°波浪相位角搜索,以确定最大波浪相位角和最大波流耦合力,以此作为力学分析的输入条件。在波流载荷及风载荷下,对导管架风机支撑结构进行了静力分析和瞬态动力学分析。5.在导管架风机基础外围加装养殖网箱后,在风机基础和网箱围成的内部空间进行养殖,对网箱网衣的数值模拟方法进行了介绍,并对在风机基础外围加装网箱后的导管架风机支撑结构进行有限元模型的建立,对结构在波流、风载荷的作用下进行了静力学分析与瞬态动力学分析。并将结果与加装网箱前分析结果进行对比,验证了在导管架风机基础外围加装养殖网箱方案的可行性。
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S967.3;TM614

【参考文献】

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本文编号：2621199