【摘要】：隨著我國社會的日益發(fā)展,能源需求量持續(xù)加大,常規(guī)石化能源如煤炭、石油等儲量不斷減少,能源危機不斷增加。同時,環(huán)境污染和環(huán)保壓力逐漸變大,近年來,我們國家的霧霾天氣不斷增加,就說明了發(fā)展清潔能源的重要性。占地球表面積七成的海洋中蘊含著儲量豐富的清潔能源—波浪能,如果加以合理利用,就可以將其轉(zhuǎn)化成電能。將波浪能發(fā)電裝置集成至導(dǎo)管架海洋平臺,可將清潔能源波浪能轉(zhuǎn)換成電能,為平臺的正常運行或沿海地區(qū)居民生產(chǎn)生活供電,提高石油開采的經(jīng)濟效益,也會緩解能源短缺的現(xiàn)狀,具有實際應(yīng)用的意義;減少石化能源的消耗,也能在一定程度上改善當前環(huán)境狀況。本文創(chuàng)新性的提出一種導(dǎo)管架海洋平臺集成波浪能發(fā)電裝置,考慮風、浪、流聯(lián)合作用下,對整個結(jié)構(gòu)的運動響應(yīng)進行研究和分析,并與導(dǎo)管架海洋平臺的運動響應(yīng)進行對比分析,探究導(dǎo)管架海洋平臺集成波浪能發(fā)電裝置的可行性。首先,提出裝置的設(shè)計方式,并結(jié)合錦州JZ-20導(dǎo)管架海洋平臺的相關(guān)數(shù)據(jù)建立ANSYS有限元模型,進行風荷載、波浪荷載、海流荷載的計算,明確結(jié)構(gòu)運動響應(yīng)的計算方法。然后,利用最優(yōu)化函數(shù)模型探究振蕩水柱式(OWC)波浪能轉(zhuǎn)換裝置的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù),通過給定一系列的裝置吃水深度和氣室半徑值,求出OWC裝置所受波浪力及其波浪能轉(zhuǎn)化效率系數(shù),基于構(gòu)造的優(yōu)化目標函數(shù)獲得受力最小、波浪能轉(zhuǎn)化效率最高的OWC裝置最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。最后,將最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的OWC裝置集成至導(dǎo)管架海洋平臺上,進行不同荷載工況下的運動響應(yīng)計算,并與未集成OWC裝置的導(dǎo)管架海洋平臺運動響應(yīng)進行對比分析。研究發(fā)現(xiàn),不論是在規(guī)則波還是不規(guī)則波條件下,同時考慮風、浪、流荷載作用時,導(dǎo)管架海洋平臺集成OWC波浪能發(fā)電裝置的運動響應(yīng)均滿足工程要求,表明了集成裝置有一定的可行性。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM612;P743.2

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