本文選題：潮流能發(fā)電　切入點(diǎn)：結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析　出處：《哈爾濱工程大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：潮流能作為一種可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用的清潔型能源,具有分布廣、能量密度大等許多優(yōu)點(diǎn),在新能源領(lǐng)域已經(jīng)受到了極大的重視。我國(guó)擁有3.2萬(wàn)公里的海岸線長(zhǎng)度,長(zhǎng)約1.8萬(wàn)公里的大陸海岸線,1.4萬(wàn)公里島嶼海岸線長(zhǎng),全國(guó)130個(gè)水道的潮流能資源的理論平均功率為13 948.52MW。大量數(shù)據(jù)表明,我國(guó)具有十分豐富的潮流能資源。但是,由于我國(guó)獲取能源的技術(shù)相對(duì)于歐美國(guó)家還比較落后,面對(duì)如此可觀的能源也有點(diǎn)力不從心、無(wú)法大面積開(kāi)采。本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)漂浮式潮流能發(fā)電站,使用雙柱支撐潮流能發(fā)電機(jī),雙槳發(fā)電,設(shè)計(jì)工作海域位于中國(guó)青島。作者針對(duì)此項(xiàng)目,主要開(kāi)展了以下幾點(diǎn)研究工作:(1)針對(duì)潮流能發(fā)電站的工作的海域以及功能的需求,開(kāi)展了對(duì)潮流能發(fā)電站的總體設(shè)計(jì),其中包括船體(浮體)、支撐結(jié)構(gòu)、提升裝置等結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì);根據(jù)CCS《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》,完成了潮流能發(fā)電站載體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(2)基于線性三維勢(shì)流理論,使用DNV開(kāi)發(fā)的水動(dòng)力計(jì)算軟件SESAM計(jì)算了潮流能發(fā)電站載體在工作海域中單位波幅下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和動(dòng)力響應(yīng)RAO,對(duì)計(jì)算結(jié)果做出了統(tǒng)計(jì)與分析。(3)基于結(jié)構(gòu)有限元法,使用ANSYS軟件對(duì)潮流能發(fā)電站載體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析,分別計(jì)算了發(fā)電站載體在各個(gè)浪向角下承受最大載荷時(shí)的屈服和屈曲強(qiáng)度,將計(jì)算結(jié)果與規(guī)范進(jìn)行比較,均未超出許用范圍。(4)使用譜分析法,基于短期疲勞積累損傷原理和S-N曲線,選取了三個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)潮流能發(fā)電站載體進(jìn)行了疲勞壽命計(jì)算。
[Abstract]:As a kind of clean energy for sustainable development and utilization, tidal energy has many advantages, such as wide distribution, high energy density and so on, and has been paid great attention to in the field of new energy.China has a coastline of 32000 km, a coastline of about 18000 km on the mainland and a coastline of 14000 km on islands. The theoretical average power of the tidal energy resources of 130 waterways in China is 13 948.52 MW.A large number of data show that China has a very rich tide energy resources.However, the technology of obtaining energy in our country is still relatively backward compared with the European and American countries, so it is difficult to exploit in a large area in the face of such considerable energy.In this paper, a floating tidal current power station is designed, which uses two columns to support the tidal current generator and two propellers to generate electricity. The designed sea area is located in Qingdao, China.Aiming at this project, the author has mainly carried out the following research work: 1) aiming at the requirements of the sea area and function of the tidal power station, the author has carried out the overall design of the tidal power station, including the hull (floating body, support structure),According to CCS, the structural design of the carrier of tidal power station is completed, which is based on the theory of linear three-dimensional potential flow.The hydrodynamic calculation software SESAM developed by DNV is used to calculate the motion response and dynamic response of the carrier of tidal power station under unit wave amplitude in the working sea area. The calculated results are statistically analyzed and analyzed based on the structural finite element method.The structural strength of the carrier of the power flow power station is analyzed by using ANSYS software. The yield and buckling strength of the carrier under the maximum load at each wave angle are calculated, and the calculated results are compared with the code.Using spectral analysis method, based on the principle of short-term fatigue accumulation damage and S-N curve, three nodes are selected to calculate the fatigue life of the carrier of power power station.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：P743.1;TM622

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1706688