本文關(guān)鍵詞：海上風電場維護船船型及相關(guān)性能研究

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【摘要】：近幾年，中國海上風電場的建設(shè)正處于迅猛發(fā)展階段，風機的維護以及風電場工作人員的交通運輸成為迫切需要解決的問題。風電場維護船作為海上交通運輸便捷的交通工具，其研究開發(fā)具有很大的理論意義和實用價值。隨著計算機技術(shù)以及計算技術(shù)的發(fā)展，計算流體動力學（CFD）在船舶水動力性能預報方面的優(yōu)勢受到越來越多的關(guān)注，基于CFD理論仿真計算船舶的阻力和耐波性能成為研究的一種新途徑。 本文根據(jù)海上風電場的使用要求，調(diào)研分析了單體船、雙體船以及多體船的船型特點，，最終選用具有速度高、良好的穩(wěn)性和耐波性等優(yōu)點的雙體船作為海上風電場維護船型。通過分析國內(nèi)外現(xiàn)有的小型雙體船統(tǒng)計資料并參照雙體船設(shè)計手冊，給定了設(shè)計風電維護船的主要要素。根據(jù)不同的片體型線特征，設(shè)計出常規(guī)雙體維護船方案和基于穿浪雙體船及小水線面雙體船改進的維護船型方案，應用船舶設(shè)計軟件NAPA建模得到三種方案的幾何模型。 應用合理的經(jīng)驗公式，計算了常規(guī)雙體船的靜水阻力。采用計算流體動力學(CFD)軟件Fluent仿真模擬常規(guī)雙體船的靜水阻力，探索出合理的網(wǎng)格劃分方法、網(wǎng)格數(shù)量、邊界條件的設(shè)定以及湍流模型的設(shè)置，使得仿真結(jié)果與理論公式計算值相差不大。應用同樣的仿真方法計算了其余兩種方案的靜水阻力。根據(jù)計算的阻力性能結(jié)果分析得出由小水線面雙體船片體型線改進的風電維護船型方案阻力性能最好。 應用NAPA軟件中的耐波性計算模塊Sea-keeping對三種維護船方案的縱搖和升沉進行計算，得到了三種方案在不同航速及不同浪向角下的縱搖頻率響應函數(shù)和升沉頻率響應函數(shù)。根據(jù)計算結(jié)果對比分析了三種方案的縱搖和升沉性能，得出在相同的波長條件下，縱搖升沉性能最好的是基于穿浪雙體船改進的維護船型，其次是常規(guī)片體形狀的維護船，最差的是基于小水線面雙體船改進的維護船型。 本文所獲的研究成果及得出的一些結(jié)論，對該類船型的阻力及縱搖升沉性能計算具有一定的參考價值，為今后海上風電場維護船的選擇提供參考依據(jù)。
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U674.3

【參考文獻】

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本文編號：1233577