潮流能风能互补发电装置载荷及运动响应研究

发布时间：2020-11-20 22:59

　　 海洋能源储量巨大,今后将是我国开发与利用的重点。对于海洋能源相对较丰富的潮流能和风能来说,其主要分布在距海岸5km~50km的海域,而这些海域相对较深,考虑到开发成本问题,坐底式基础已经不能完成相应的任务,为了充分开发和利用深海绿色海洋能资源,提高发电量,发展蓝色经济,研究海上漂浮式潮流能风能互补发电装置的载荷与运动响应具有重要意义。本文首先基于海洋能资源开发利用的大趋势下,对比了各国在海洋潮流能风能的利用历史与现状,提出了潮流能风能同步开发的重要意义,同时在前人对三浮体式结构设计研发的基础上进行了改进,并将潮流能水轮机与风力发电机在正常工作时的载荷加在浮体上,进行了结构分析与水动力性能分析。本文研究的漂浮式潮流能风能互补发电装置,主要由竖轴水轮机,风力发电机以及连接风力发电机与竖轴水轮机的塔体和浮体以及钢架等组成。所以研究顺序依次为竖轴水轮机的水动力性能,水平轴风力发电机的气动力性能,两种发电装置耦合在一起对互补发电装置浮式基础的载荷以及运动响应问题。该装置的研究设计对今后近海及深海潮流能风能资源的开发与利用提供了必要的参考。
【学位单位】：浙江海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TM61;P743.3
【部分图文】：

补发电装置发生总体和局部的动态应力(应变)，从而使结构受应的弯矩(剪力)和扭矩。son 理论能风能互补发电装置结构中钢架模型，相对整体装置来说称为与在软件中所设置的海水波浪波长的比值D L ≤ (D 指钢管波波长)，可以使用 Morison 理论方程进行求解得到小构件波浪： 方程所计算的钢架中的钢管结构，在钢管不同位置 z 处的水平下两个分力[60]；两个分力分别为水平拖曳力 fD和水平惯性力 fI。力 fD——波浪水质点在水平速度 ux因素下引起对钢架的作用力 fD的计算方式如下： = 力 fI——水质点运动水平方向上的加速度引起对杆件的作用力 = = C

1 为水轮机模型参数。表格 3.1 模型参数Tab 3.1 Model parameters区域 (b) 旋tional domainFig.2 4 (b) Rotat 弦长 C/m 翼型0.12 NACA0018

力分析流水轮机，有可变攻角模型和固定攻角模型两种类型，可运动比较复杂，为了更加清晰地表达出横荡、纵荡对水轮章采用固定攻角式和固定安装角度的竖轴水轮机进行模型水轮机，即水轮机靠水流对叶片产生的升力发生旋转机叶片受力分析可知，叶片受到的升力大于阻力，升力带碍水轮机旋转，当叶片正对来流方向时升力最大，与来流了方便处理数据，定义无量纲参数如下： = 02 = 02 式中 ρ 为流体密度，为 1025kg/m3，C 为叶片弦长，b 为FL为升力大小，V0为均匀来流速度。
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本文编号：2892130