【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(huì)受到復(fù)雜的海洋環(huán)境載荷作用,使整個(gè)發(fā)電裝置發(fā)生搖蕩運(yùn)動(dòng),影響豎直軸水輪機(jī)的工作性能,減少整個(gè)發(fā)電裝置的預(yù)期壽命,甚至在作業(yè)中發(fā)生斷裂失效,所以需要對(duì)復(fù)雜海況下漂浮式豎直軸水輪機(jī)發(fā)電裝置的運(yùn)動(dòng)及受力進(jìn)行詳細(xì)研究。在整體結(jié)構(gòu)中,法蘭連接結(jié)構(gòu)是整個(gè)發(fā)電裝置的薄弱環(huán)節(jié),法蘭螺栓在復(fù)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(duì)漂浮式潮流能電站在復(fù)雜海況下的受力及運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究,并對(duì)法蘭連接結(jié)構(gòu)在復(fù)雜海況下的靜強(qiáng)度及疲勞壽命進(jìn)行分析。本文首先對(duì)復(fù)雜的海洋環(huán)境載荷進(jìn)行分析,主要對(duì)海風(fēng)載荷、波浪載荷、海流載荷進(jìn)行理論描述,運(yùn)用風(fēng)譜和海浪譜來(lái)描述風(fēng)載荷和波浪載荷的不規(guī)則運(yùn)動(dòng),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(duì)漂浮式潮流能發(fā)電裝置的載體進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,建立三個(gè)坐標(biāo)系來(lái)描述浮式載體的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)AQWA對(duì)浮式載體在復(fù)雜海況下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行分析,分別得到了頻域和時(shí)域下浮式載體六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)響應(yīng);再次,通過(guò)單盤面單流管模型和葉素理論得到水輪機(jī)工作時(shí)主軸-法蘭連接處的受力情況。根據(jù)AQWA分析軟件對(duì)發(fā)電裝置的浮式載體進(jìn)行了水動(dòng)力特性分析,并選取了設(shè)計(jì)波的相關(guān)參數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)波的參數(shù),通過(guò)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(duì)整個(gè)漂浮式潮流能發(fā)電裝置進(jìn)行靜強(qiáng)度分析,對(duì)應(yīng)力較大的連接法蘭與法蘭連接螺栓結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜強(qiáng)度分析。最后通過(guò)時(shí)域分析結(jié)果編制了載荷譜,通過(guò)nCode對(duì)法蘭連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞壽命分析。
【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】：2017
【分類號(hào)】：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(jī) b.Kobo基米德橋公司公司（Nep置于2002年用，同時(shí)，old 潮流電站司的 Koboldptune Renew年投入實(shí)驗(yàn)通過(guò)導(dǎo)流運(yùn)行圖d 型漂浮式豎wable Energ驗(yàn)。該型號(hào)創(chuàng)罩來(lái)改變水豎直軸潮流能gy）研制的創(chuàng)新的在導(dǎo)流水流流向，電站的 Neptu流罩上如圖 1

圖 1.2 Gorlo葉片啟美國(guó)東軸向力海王星再生ov Helical T啟動(dòng)力矩大東北大學(xué) AM力，影響整個(gè)生能源公司的Turbine 公司，而且工作M Gorlov 教個(gè)發(fā)電裝置的 Neptune Pro司創(chuàng)新地使用作時(shí)振動(dòng)較教授[6]。但置結(jié)構(gòu)的受力oteus 型漂浮用了螺旋型弱，具有顯同時(shí)，螺旋力情況，在浮式豎直軸發(fā)型葉片，相顯著的優(yōu)點(diǎn)旋型水輪機(jī)會(huì)在后續(xù)對(duì)該豎電裝置比于點(diǎn)，如會(huì)因豎直

200式豎直軸豎直軸a.“萬(wàn)向Ⅰ08 年中國(guó)海軸潮流能發(fā)水輪機(jī)創(chuàng)新”潮流能電圖 1.4海洋大學(xué)與發(fā)電裝置（新地采用了站示意圖 b.“萬(wàn)向Ⅰ”與機(jī)械科學(xué)研OUC）[7](如柔性葉片裝.“萬(wàn)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(shí)驗(yàn)共同研制了一示)。該型號(hào)同于傳統(tǒng)的工作過(guò)程驗(yàn)裝置一款基于豎號(hào)的發(fā)電裝的剛型葉片豎軸水輪機(jī)的裝置主要特點(diǎn)，具有重量的漂浮點(diǎn)是對(duì)量輕、不

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2777670