【摘要】：隨著全球對新能源的需求不斷增大,風電行業(yè)發(fā)展越來越快,相關的研究課題成為科研和工程界的熱門議題。目前的海上風電研究多集中于近海風電,而水深大于60m的深水海域風速大,持續(xù)時間長,風速穩(wěn)定,潛藏大部分的海上風電資源。風機支撐基礎的選擇非常重要,在近海區(qū)域應用較多的樁基式等風力機基礎已經(jīng)無法滿足深海開發(fā)的要求,需要發(fā)展浮式風機技術。浮式風機主要由風力發(fā)電機、浮動式基礎和系泊定位系統(tǒng)三部分組成。本文參考英國的Kincardine風機采用的Semi-Spar概念,結合spar式基礎和半潛式基礎的特點,根據(jù)美國可再生能源實驗室(NREL)公布的5 MW海上風機參數(shù),提出了一種新式Semi-Spar式海上浮式風機平臺模型。基于三維勢流理論,利用AQWA軟件對浮式平臺進行水動力計算,得到幅頻響應曲線,發(fā)現(xiàn)新式Semi-Spar式海上浮式平臺基礎縱搖幅值較一般半潛式浮式基礎偏小,水動力性能良好。通過研究平臺的浮筒間距和浮筒直徑對風機平臺水動力性能的影響,結果表明增大立式浮筒之間的間距可以相對減小運動幅值,而增大浮筒直徑會使垂蕩幅值變大。通過計算頻域范圍內不規(guī)則波作用下浮式風機平臺的運動響應及加速度結果,得到最不利波浪方向,并驗證新式平臺可靠性。根據(jù)環(huán)境荷載參數(shù)設計了系泊系統(tǒng)方案和錨鏈參數(shù),并通過時域耦合分析方法研究了在波浪荷載、風載荷、流荷載和系泊力的聯(lián)合作用下整個系統(tǒng)的運動響應和系泊張力響應情況,結果發(fā)現(xiàn)風機的俯仰角度較小,風機運動較為平穩(wěn),有利于風機發(fā)電效率,系泊張力滿足規(guī)范要求。通過研究系泊角度、系泊纜數(shù)量、導纜孔位置和預張力大小等系泊參數(shù)對風機基礎運動響應和系泊張力的影響,得出一般變化規(guī)律,為海上風機浮式基礎系泊系統(tǒng)的設計及優(yōu)化選型提供依據(jù)。
【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】：TM315;U674.38

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陶玉龍;毛彥穎;張津豪;;系泊系統(tǒng)優(yōu)化模型設計與分析[J];中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè);2018年04期

2 張墨逸;楊高磊;楊堅;王麗莎;;系泊系統(tǒng)的優(yōu)化設計[J];蘭州文理學院學報(自然科學版);2017年01期

3 方舟;張海艦;楊延飛;;關于系泊系統(tǒng)的設計研究[J];科技創(chuàng)新導報;2017年07期

4 成海亮;;船舶T型系泊系統(tǒng)安全性研究[J];中國水運(下半月);2017年06期

5 韓寶燕;;系泊系統(tǒng)的數(shù)學模型及其設計[J];西部皮革;2017年06期

6 葛悅琴;錢圳冰;董林;;系泊系統(tǒng)的設計[J];中國市場;2017年18期

7 趙新暖;吳先文;農(nóng)燕花;黃日康;;對于系泊系統(tǒng)設計的一些思考[J];科學家;2017年10期

8 田博;王文彬;吳承憲;;基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的系泊系統(tǒng)分析設計[J];科學家;2017年13期

9 葛桐旭;胡志超;張偉南;;淺海系泊系統(tǒng)的設計[J];城市地理;2017年16期

10 黃佳;肖龍飛;謝文會;寇雨豐;;張力腿平臺系泊系統(tǒng)特性研究[J];中國海上油氣;2013年03期

相關會議論文 前10條

1 景勇;;兩種不同系泊系統(tǒng)的風險對比[A];2007年度海洋工程學術會議論文集[C];2007年

2 袁夢;范菊;繆國平;朱仁傳;黃祥鹿;;系泊系統(tǒng)有限元模擬及分析[A];第二十一屆全國水動力學研討會暨第八屆全國水動力學學術會議暨兩岸船舶與海洋工程水動力學研討會文集[C];2008年

3 呂柏呈;武文華;金鋒;岳前進;林楊;張延濤;;軟剛臂系泊系統(tǒng)多體動力學分析及原型監(jiān)測[A];第十八屆中國海洋（岸）工程學術討論會論文集（上）[C];2017年

4 張鳳偉;吳瀾;匡曉峰;;半潛平臺標模系泊系統(tǒng)設計與分析[A];第十四屆全國水動力學學術會議暨第二十八屆全國水動力學研討會文集（下冊）[C];2017年

5 王天英;;基于靜特性分析的淺海新型FPSO多點系泊系統(tǒng)設計[A];2013年中國海洋工程技術年會論文集[C];2013年

6 李沁溢;宋友良;;沉沒式轉塔系泊系統(tǒng)(STP)及發(fā)展趨勢淺析[A];第四屆全國船舶與海洋工程學術會議論文集[C];2009年

7 王晉;羅勇;齊曉亮;張益公;朱為全;高巍;申輝;;深水Spar鉆采儲運平臺系泊系統(tǒng)研究[A];2013年中國海洋工程技術年會論文集[C];2013年

8 王瑩;李紅霞;黃一;;冰區(qū)核電平臺系泊系統(tǒng)設計及影響因素分析[A];2019年船舶結構力學學術會議論文集[C];2019年

9 呂立功;景勇;溫寶貴;劉振國;;FPSO系泊系統(tǒng)設計上的考慮[A];2005年度海洋工程學術會議論文集[C];2005年

10 俞俊;程小明;路振;張凱;倪歆韻;;三模塊半潛平臺水動力分析及系泊設計[A];第三十屆全國水動力學研討會暨第十五屆全國水動力學學術會議論文集(下冊)[C];2019年

相關重要報紙文章 前6條

1 本報見習記者 胡逢;系泊鏈國際標準向中國看齊[N];中國水運報;2017年

2 柯川;阿克獲FPSO系泊系統(tǒng)訂單[N];中國船舶報;2010年

3 ;興澄特鋼R6級系泊鏈鋼研發(fā)成功并通過船級社認證[N];世界金屬導報;2019年

4 實習記者 吳珩;ABS發(fā)布LNG船靠泊裝卸規(guī)范[N];中國船舶報;2004年

5 王發(fā)平 李倫友 陳力;FPSO系泊系統(tǒng)用鋼絲繩介紹[N];世界金屬導報;2014年

6 記者 陳佳南 鄺展婷;FPSO市場:“過關斬將”方能“突出重圍”[N];中國船舶報;2015年

相關博士學位論文 前8條

1 肖越;系泊系統(tǒng)時域非線性計算分析[D];大連理工大學;2006年

2 鄭中強;海洋系泊系統(tǒng)的非線性動力學研究[D];中國海洋大學;2015年

3 王宏偉;深海系泊系統(tǒng)模型截斷技術研究[D];哈爾濱工程大學;2011年

4 袁夢;深海浮式結構物系泊系統(tǒng)的非線性時域分析[D];上海交通大學;2011年

5 連宇順;合成纖維系纜的復雜力學性能及其對繃緊式系泊系統(tǒng)動力響應的影響[D];天津大學;2016年

6 王興剛;深海浮式結構物與其系泊纜索的耦合動力分析[D];大連理工大學;2011年

7 黃維;合成纖維系纜非線性動力特性及繃緊式系泊系統(tǒng)響應研究[D];天津大學;2012年

8 張素俠;深海系泊系統(tǒng)松弛—張緊過程纜繩的沖擊張力研究[D];天津大學;2008年

相關碩士學位論文 前10條

1 鐘馳;淺海浮式風機懸鏈系泊及水平截斷模型的設計與分析[D];哈爾濱工業(yè)大學;2019年

2 徐劍峰;淺水斜底地形下超大型浮體單模塊系泊系統(tǒng)研究[D];上海交通大學;2018年

3 趙爭兵;海上浮式風機平臺的系泊系統(tǒng)研究[D];廣東工業(yè)大學;2019年

4 李秋辰;一種新型Semi-Spar式海上風機平臺及其系泊系統(tǒng)水動力特性分析[D];大連理工大學;2019年

5 吳婷婷;開敞式碼頭系泊系統(tǒng)狀態(tài)預測方法研究[D];大連交通大學;2016年

6 胡繽紛;浮式風機平臺的系泊疲勞壽命計算與浮筒優(yōu)化設計[D];湖南大學;2018年

7 岳俊濤;開敞式碼頭系泊監(jiān)控網(wǎng)絡查詢平臺及控件開發(fā)技術研究[D];大連交通大學;2016年

8 王明;半潛式平臺系泊系統(tǒng)仿真設計研究[D];大連理工大學;2018年

9 索云飛;深水系泊線松弛-張緊過程變化的運動特性分析[D];大連理工大學;2018年

10 侯丹;非對稱系泊系統(tǒng)布置下浮式平臺運動響應分析[D];大連理工大學;2018年

，

本文編號：2612128