【摘要】：漂浮式豎直軸潮流能發(fā)電裝置在海洋環(huán)境中工作會受到復雜的海洋環(huán)境載荷作用,使整個發(fā)電裝置發(fā)生搖蕩運動,影響豎直軸水輪機的工作性能,減少整個發(fā)電裝置的預期壽命,甚至在作業(yè)中發(fā)生斷裂失效,所以需要對復雜海況下漂浮式豎直軸水輪機發(fā)電裝置的運動及受力進行詳細研究。在整體結構中,法蘭連接結構是整個發(fā)電裝置的薄弱環(huán)節(jié),法蘭螺栓在復雜海況下易發(fā)生疲勞斷裂,容易造成重大安全事故。因此本文對漂浮式潮流能電站在復雜海況下的受力及運動進行研究,并對法蘭連接結構在復雜海況下的靜強度及疲勞壽命進行分析。本文首先對復雜的海洋環(huán)境載荷進行分析,主要對海風載荷、波浪載荷、海流載荷進行理論描述,運用風譜和海浪譜來描述風載荷和波浪載荷的不規(guī)則運動,選擇了漂浮式潮流能發(fā)電裝置的工作海況和極限海況。其次,對漂浮式潮流能發(fā)電裝置的載體進行動力學分析,建立三個坐標系來描述浮式載體的運動。通過AQWA對浮式載體在復雜海況下的運動響應進行分析,分別得到了頻域和時域下浮式載體六個自由度的運動響應;再次,通過單盤面單流管模型和葉素理論得到水輪機工作時主軸-法蘭連接處的受力情況。根據(jù)AQWA分析軟件對發(fā)電裝置的浮式載體進行了水動力特性分析,并選取了設計波的相關參數(shù)。根據(jù)設計波的參數(shù),通過AQWA-WAVE將流體力載荷及慣性載荷映射到ANSYS靜力分析模塊下,對整個漂浮式潮流能發(fā)電裝置進行靜強度分析,對應力較大的連接法蘭與法蘭連接螺栓結構進行了靜強度分析。最后通過時域分析結果編制了載荷譜,通過nCode對法蘭連接結構進行疲勞壽命分析。
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P743;P742
【圖文】：

a.該電站圖 1海王星軸潮流低反向站的豎直軸水1.1 意大利阿星再生能源流能發(fā)電裝向力矩的作輪機 b.Kobo基米德橋公司公司（Nep置于2002年用，同時，old 潮流電站司的 Koboldptune Renew年投入實驗通過導流運行圖d 型漂浮式豎wable Energ驗。該型號創(chuàng)罩來改變水豎直軸潮流能gy）研制的創(chuàng)新的在導流水流流向，電站的 Neptu流罩上如圖 1

圖 1.2 Gorlo葉片啟美國東軸向力海王星再生ov Helical T啟動力矩大東北大學 AM力，影響整個生能源公司的Turbine 公司，而且工作M Gorlov 教個發(fā)電裝置的 Neptune Pro司創(chuàng)新地使用作時振動較教授[6]。但置結構的受力oteus 型漂浮用了螺旋型弱，具有顯同時，螺旋力情況，在浮式豎直軸發(fā)型葉片，相顯著的優(yōu)點旋型水輪機會在后續(xù)對該豎電裝置比于點，如會因豎直

200式豎直軸豎直軸a.“萬向Ⅰ08 年中國海軸潮流能發(fā)水輪機創(chuàng)新”潮流能電圖 1.4海洋大學與發(fā)電裝置（新地采用了站示意圖 b.“萬向Ⅰ”與機械科學研OUC）[7](如柔性葉片裝.“萬向Ⅰ”漂浮式豎直軸研究總院共如圖 1.5 所裝置。其不潮流能裝置工軸潮流能實驗共同研制了一示)。該型號同于傳統(tǒng)的工作過程驗裝置一款基于豎號的發(fā)電裝的剛型葉片豎軸水輪機的裝置主要特點，具有重量的漂浮點是對量輕、不

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本文編號：2777670