【摘要】：海上風(fēng)場(chǎng)正朝著遠(yuǎn)海、深海、大規(guī)模的趨勢(shì)發(fā)展。然而海上風(fēng)電今后的發(fā)展不僅充滿了嚴(yán)峻的技術(shù)挑戰(zhàn),還存在與其他行業(yè)的矛盾,特別是漁業(yè)。目前海上風(fēng)電場(chǎng)的海域僅用于海上風(fēng)力發(fā)電,并沒(méi)有用于其他方面,海域面積利用率極低。與此同時(shí)在漁業(yè)方面,我國(guó)漁業(yè)養(yǎng)殖主要分布在近海。存在養(yǎng)殖密度過(guò)大,水的流通性差等問(wèn)題,導(dǎo)致養(yǎng)殖水域的環(huán)境持續(xù)惡化,病害發(fā)生,魚(yú)類品質(zhì)下降。因此,必須積極的聯(lián)合開(kāi)發(fā)海上風(fēng)電和遠(yuǎn)海養(yǎng)殖技術(shù),將矛盾轉(zhuǎn)化為合作,開(kāi)創(chuàng)海洋空間多用途的新理念,為了實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)場(chǎng)的多用途利用,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。本文提出將遠(yuǎn)海網(wǎng)箱養(yǎng)殖與海上風(fēng)電相結(jié)合的設(shè)想,增加海上風(fēng)場(chǎng)收入的同時(shí),也加快遠(yuǎn)海、深海網(wǎng)箱養(yǎng)殖前進(jìn)的步伐。提出了一種在導(dǎo)管架式海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)外圍加裝養(yǎng)殖網(wǎng)箱的方案,并初步驗(yàn)證了此方案的可行性。主要研究的內(nèi)容如下:1.闡述了我國(guó)海上風(fēng)電行業(yè)和海水養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,論述了將海上風(fēng)電與海上養(yǎng)殖行業(yè)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最大化的背景與意義。2.對(duì)海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)類型進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,提出在導(dǎo)管架風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)外圍上加裝養(yǎng)殖網(wǎng)箱來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)海上風(fēng)力發(fā)電與海上養(yǎng)殖進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的方案,并進(jìn)行初步概念設(shè)計(jì)。3.介紹了海上導(dǎo)管架式風(fēng)機(jī)工作時(shí)所受的各種環(huán)境載荷,分析并選擇適用于文中導(dǎo)管架風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的波浪理論,確定各種波浪載荷參數(shù),為后文對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析提供了理論基礎(chǔ)。4.對(duì)導(dǎo)管架風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元模型的建立,在波流載荷下,對(duì)結(jié)構(gòu)分別在波流入射角0°和45°下進(jìn)行了0°~360°波浪相位角搜索,以確定最大波浪相位角和最大波流耦合力,以此作為力學(xué)分析的輸入條件。在波流載荷及風(fēng)載荷下,對(duì)導(dǎo)管架風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力分析和瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。5.在導(dǎo)管架風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)外圍加裝養(yǎng)殖網(wǎng)箱后,在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)和網(wǎng)箱圍成的內(nèi)部空間進(jìn)行養(yǎng)殖,對(duì)網(wǎng)箱網(wǎng)衣的數(shù)值模擬方法進(jìn)行了介紹,并對(duì)在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)外圍加裝網(wǎng)箱后的導(dǎo)管架風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元模型的建立,對(duì)結(jié)構(gòu)在波流、風(fēng)載荷的作用下進(jìn)行了靜力學(xué)分析與瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。并將結(jié)果與加裝網(wǎng)箱前分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了在導(dǎo)管架風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)外圍加裝養(yǎng)殖網(wǎng)箱方案的可行性。
【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】：2017
【分類號(hào)】：S967.3;TM614

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2621199