【摘要】：海上浮式風機是未來海上風機發(fā)展的一個重要方向。其在真實海域中受力極其復(fù)雜,容易發(fā)生危險。海上浮式風機在運行時會同時受到風、波浪、錨鏈的作用,而這些荷載與浮體運動又存在耦合作用,因此對其動力響應(yīng)進行耦合分析是非常重要的。本文建立了一種針對海上浮式風機動力響應(yīng)的時域耦合計算模型。由氣動力模塊、水動力模塊、系泊模塊、系統(tǒng)運動模塊構(gòu)成。其中氣動力模塊采用葉素動量法計算風機受到的推力和功率；水動力模塊根據(jù)一階時域勢流理論,采用邊界元法計算浮體所受波浪力；系泊模塊采用懸鏈線模型計算錨鏈力；系統(tǒng)運動模塊利用時域浮體運動方程將其他模塊耦合連接,計算出浮體每個時刻的運動響應(yīng)。選取OC3-Hywind spar型海上浮式風機作為計算實例,通過對模塊的單獨驗證以及模塊間的耦合計算,驗證了該時域耦合計算模型的準確性。對于浮式風機的動力響應(yīng)進行了分析。利用頻域方法分析了縱蕩、垂蕩和縱搖之間的耦合關(guān)系。利用時域方法,對比分析了規(guī)則波和不規(guī)則波作用下,有風作用時和無風作用時的運動響應(yīng)。同時還分析了運動響應(yīng)對風機功率的影響。對風、浪不同入射條件時錨鏈力的變化也進行了分析。對于影響運動響應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了研究。計算和研究了恢復(fù)力和質(zhì)量對結(jié)構(gòu)固有頻率的影響。通過增加垂蕩板,研究了不同波浪頻率下阻尼對運動響應(yīng)的影響。通過改變錨鏈上系泊點位置,研究了系泊對運動響應(yīng)的影響。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK83

【參考文獻】

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本文編號：2725195