半潜式海上风机系统动力响应的试验与数值研究

发布时间：2021-03-07 01:43

　　风能作为一种清洁无污染的可再生能源,对我国乃至整个世界未来的可持续发展起着重要作用,尤其是对资源丰富的海上风能的开发,更具有广阔的发展前景。目前,设计建造半潜式风机基础,开发深海海域风力发电成为海洋风能利用的主要方式。本文的研究工作围绕准确模拟半潜式海上浮式风机系统的响应和响应控制两大目标展开。在本课题组前期研究的基础上,利用FAST软件对海上浮式风机系统在各种工况下的响应进行模拟,并开展模型试验,验证数值模拟结果的有效性。最后,有针对性地设计了一套放置在机舱的TMD装置,对本课题组设计的海上浮式风机系统的响应进行被动控制。在数值模拟部分,本文对于FAST数值模拟中的三个关键点进行了精细研究。这三个关键点均为课题组在之前的模拟中并未考虑,但在实际分析中发现对数值模拟结果可能产生较为重大影响的:引入二阶波浪力计算,并进行了全面的分析,并在后续的数值模拟中全面考虑了二阶波浪力的影响;为本课题组设计的悬链线系泊系统设计了替代的弹簧系泊系统,并找到悬两者之间的动力性能的差异;本文对FAST中自带的NREL-5WM风机的参数进行了修改,使风机在不同风速下的的基底推力、基底弯矩与某型号5 MW风机... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

世界上著名的浮式风机概念形式

图 1-2 ConFloat 模型图浮式风机系统动力响应分析的研究进展机系统的动力响应分析伴随着海上浮式风机研究代，伦敦大学的 Halfpenny 博士的课题组[12, 13]在一

图 2-1 DeepCwind-OC4 的二阶自由面模型时设定的入射波频率为 0.3 rad/s~1.4 rad/s，间隔 系数的计算结果是以在输入频率的范围内，两个方向力系数的计算，计算量庞大，无法进行全部

【参考文献】：
期刊论文
[1]巴黎协定——全球气候治理的新起点[J]. 巢清尘,张永香,高翔,王谋.  气候变化研究进展. 2016(01)
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博士论文
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[2]海上风力机系统流体动力性能数值模拟与试验研究[D]. 赵静.哈尔滨工程大学 2012

硕士论文
[1]海上风电浮式基础运动特性试验研究[D]. 刘中柏.天津大学 2014
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本文编号：3068180