提出一種半潛式風(fēng)機(jī)水平輔助纜-錨鏈撤除方法.選取典型撤除操作海況,采用ANSYS-AQWA分析軟件,重點(diǎn)研究了不同撤除策略對(duì)半潛式風(fēng)機(jī)平臺(tái)動(dòng)力響應(yīng)特征的影響.數(shù)值結(jié)果表明,對(duì)稱布置的輔助纜能明顯降低半潛式風(fēng)機(jī)平臺(tái)在錨鏈撤除過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)響應(yīng),輔助纜的剛度和預(yù)張力越大,撤除過(guò)程中平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)越平穩(wěn),但在輔助纜剛度為2×10⁶N·m^-1的條件下會(huì)使平臺(tái)在大周期波浪條件下產(chǎn)生共振現(xiàn)象,因此建議應(yīng)慎重選擇輔助纜剛度.此外,本文研究成果為深水浮式風(fēng)機(jī)撤除方案的優(yōu)化提供參考依據(jù). 

【文章來(lái)源】：海南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,38(03)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

半潛式浮式海上風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)撤除示意圖

基于勢(shì)流理論,利用AQWA程序構(gòu)建該新型半潛式海上風(fēng)力機(jī)平臺(tái)的水動(dòng)力數(shù)值模型,如圖2所示.為了保證計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性,單元網(wǎng)格采用map網(wǎng)格劃分,并在水面線處網(wǎng)格進(jìn)行加密處理,長(zhǎng)度為0.5 m×1 m,其余位置網(wǎng)格長(zhǎng)度為1 m×1 m.AQWA程序可以有效地模擬錨鏈系泊、二階波浪力載荷等[10].風(fēng)力機(jī)平臺(tái)拆除時(shí),風(fēng)力機(jī)應(yīng)處于停機(jī)狀態(tài),此時(shí)平臺(tái)所受的風(fēng)荷載主要為塔架和平臺(tái)所受的風(fēng)荷載,且撤除海況應(yīng)選取風(fēng)平浪靜的海況,在撤除海況下波浪荷載為主要影響因素,本次計(jì)算中主要考慮波浪荷載對(duì)平臺(tái)的作用,忽略風(fēng)荷載的影響.2 主要模擬結(jié)果分析

選取典型規(guī)則波浪(波高2 m,波周期5～15 s),研究不同波浪周期下輔助纜的剛度對(duì)平臺(tái)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響.為了保證半潛式風(fēng)力機(jī)平臺(tái)撤除過(guò)程中在波浪作用下的安全,對(duì)比3種不同剛度輔助纜對(duì)半潛式平臺(tái)主要?jiǎng)恿憫?yīng)特征的影響,如圖3所示.由圖3a和圖3b可以看出,輔助纜剛度為0.5×106 N·m-1和1×106 N·m-1時(shí),同一波浪周期下輔助纜剛度越大平臺(tái)的縱蕩響應(yīng)和縱搖響應(yīng)越小,輔助纜能有效的降低錨鏈撤除時(shí)平臺(tái)的縱蕩和縱搖響應(yīng)幅值.主要由于輔助纜增加了平臺(tái)的約束,承擔(dān)了一部分的波浪荷載,減小了平臺(tái)在錨鏈撤除時(shí)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng).輔助纜剛度越大,平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)減小的越明顯,但是輔助纜的剛度增大到2×106 N·m-1時(shí)會(huì)使平臺(tái)在長(zhǎng)周期波浪條件下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)劇烈且輔助纜拉力急增,產(chǎn)生“共振”現(xiàn)象.由于半潛式風(fēng)力機(jī)平臺(tái)靠錨鏈約束時(shí)水平剛度小,固有周期大,加上輔助纜后,平臺(tái)的水平剛度明顯變大,固有周期也隨著減小,可能會(huì)長(zhǎng)周期波浪條件下產(chǎn)生共振現(xiàn)象.而小剛度輔助纜對(duì)平臺(tái)的約束小,平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)大.因此選取2×106 N·m-1剛度的輔助纜.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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