本文關(guān)鍵詞：海上風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)船船型及相關(guān)性能研究

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【摘要】：近幾年，中國(guó)海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)正處于迅猛發(fā)展階段，風(fēng)機(jī)的維護(hù)以及風(fēng)電場(chǎng)工作人員的交通運(yùn)輸成為迫切需要解決的問(wèn)題。風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)船作為海上交通運(yùn)輸便捷的交通工具，其研究開(kāi)發(fā)具有很大的理論意義和實(shí)用價(jià)值。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）在船舶水動(dòng)力性能預(yù)報(bào)方面的優(yōu)勢(shì)受到越來(lái)越多的關(guān)注，基于CFD理論仿真計(jì)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(fēng)電場(chǎng)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(diǎn)，，最終選用具有速度高、良好的穩(wěn)性和耐波性等優(yōu)點(diǎn)的雙體船作為海上風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)船型。通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的小型雙體船統(tǒng)計(jì)資料并參照雙體船設(shè)計(jì)手冊(cè)，給定了設(shè)計(jì)風(fēng)電維護(hù)船的主要要素。根據(jù)不同的片體型線特征，設(shè)計(jì)出常規(guī)雙體維護(hù)船方案和基于穿浪雙體船及小水線面雙體船改進(jìn)的維護(hù)船型方案，應(yīng)用船舶設(shè)計(jì)軟件NAPA建模得到三種方案的幾何模型。 應(yīng)用合理的經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算了常規(guī)雙體船的靜水阻力。采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(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(jì)算值相差不大。應(yīng)用同樣的仿真方法計(jì)算了其余兩種方案的靜水阻力。根據(jù)計(jì)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(jìn)的風(fēng)電維護(hù)船型方案阻力性能最好。 應(yīng)用NAPA軟件中的耐波性計(jì)算模塊Sea-keeping對(duì)三種維護(hù)船方案的縱搖和升沉進(jìn)行計(jì)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(yīng)函數(shù)和升沉頻率響應(yīng)函數(shù)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析了三種方案的縱搖和升沉性能，得出在相同的波長(zhǎng)條件下，縱搖升沉性能最好的是基于穿浪雙體船改進(jìn)的維護(hù)船型，其次是常規(guī)片體形狀的維護(hù)船，最差的是基于小水線面雙體船改進(jìn)的維護(hù)船型。 本文所獲的研究成果及得出的一些結(jié)論，對(duì)該類(lèi)船型的阻力及縱搖升沉性能計(jì)算具有一定的參考價(jià)值，為今后海上風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)船的選擇提供參考依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U674.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1233577