風(fēng)浪聯(lián)合作用下Braceless半潛式風(fēng)機(jī)動力特性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-08-05 06:42
我國擁有廣闊的海岸線,海上風(fēng)能資源豐富,適合發(fā)展海上風(fēng)電,可以減少土地資源的占用,改善能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),緩解能源供給矛盾,對我國能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化起著非常重要的意義。對海上風(fēng)機(jī)而言,工作時(shí)受到風(fēng)荷載及波浪、海流等環(huán)境荷載來向不同,其運(yùn)動響應(yīng)及受力情況也不同。另外,在極端相干陣風(fēng)作用下,風(fēng)機(jī)的生存能力也進(jìn)一步受到考驗(yàn)。本文針對Braceless半潛浮式風(fēng)機(jī),考慮不同的工作水深條件,進(jìn)行風(fēng)浪聯(lián)合作用下浮式風(fēng)機(jī)額定工況和生存工況的掃掠分析,及極端相干陣風(fēng)作用下風(fēng)機(jī)的動力特性研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)Braceless半潛浮式風(fēng)機(jī)100m水深的掃掠分析;贏NSYS-AQWA建立平臺運(yùn)動響應(yīng)模型,使用AQWA軟件,其中水動力荷載采用勢流理論和莫里森方程,采用近場法計(jì)算二階定常漂移力,用卷積積分方法轉(zhuǎn)換輻射力為延遲函數(shù),進(jìn)行時(shí)域計(jì)算。風(fēng)荷載采用葉素理論,分別在額定工況和生存工況下,對不同夾角的風(fēng)浪流荷載組合分別計(jì)算平臺六自由度運(yùn)動響應(yīng)及錨泊線張力時(shí)域響應(yīng)。(2)對(1)中錨泊線出現(xiàn)最大值及運(yùn)動響應(yīng)出現(xiàn)最大值對應(yīng)的工況設(shè)為典型工況,針對150m水深和200m水深的Braceless半潛浮式風(fēng)機(jī)分...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景以及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 浮式風(fēng)機(jī)歷史及半潛浮式風(fēng)機(jī)概念模型
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與方法
1.3.1 存在的問題
1.3.2 本文研究工作
1.3.3 技術(shù)路線
2 海上浮式風(fēng)機(jī)荷載計(jì)算理論
2.1 空氣動力學(xué)荷載
2.1.1 定常風(fēng)載荷與脈動風(fēng)載荷
2.1.2 葉素動量理論
2.2 波浪荷載
2.2.1 莫里森方程
2.2.2 勢流理論
2.3 海流荷載
2.4 錨泊系統(tǒng)荷載
2.4.1 懸鏈線理論
2.4.2 準(zhǔn)靜態(tài)法
2.4.3 集中質(zhì)量法
2.5 耦合時(shí)域運(yùn)動方程
2.6 本章小結(jié)
3 Braceless型浮式風(fēng)機(jī)運(yùn)動特性分析
3.1 Braceless浮式風(fēng)機(jī)建模參數(shù)
3.1.1 風(fēng)機(jī)
3.1.2 浮式基礎(chǔ)
3.1.3 錨泊系統(tǒng)
3.2 時(shí)域耦合模型建立
3.2.1 Userforce簡介
3.2.2 濕網(wǎng)格模型建立
3.2.3 葉片荷載等效簡化
3.3 Braceless型浮式風(fēng)機(jī)運(yùn)動特性分析
3.3.1 錨泊線剛度特性
3.3.2 自由衰減測試
3.3.3 工況選取
3.3.4 風(fēng)浪流載荷掃掠分析運(yùn)動響應(yīng)
3.4 本章小結(jié)
4 Braceless型浮式風(fēng)機(jī)在不同水深的運(yùn)動特性分析
4.1 150m水深工況分析
4.1.1 典型工況選取
4.1.2 額定典型工況運(yùn)動響應(yīng)
4.1.3 生存典型工況運(yùn)動響應(yīng)
4.2 200m水深工況分析
4.2.1 典型工況選取
4.2.2 額定典型工況運(yùn)動響應(yīng)
4.2.3 生存典型工況運(yùn)動響應(yīng)
4.3 本章小結(jié)
5 Braceless型浮式風(fēng)機(jī)在極端相干陣風(fēng)工況運(yùn)動特性分析
5.1 極端相干陣風(fēng)簡介
5.2 Braceless浮式風(fēng)機(jī)在ECG不同作用時(shí)間運(yùn)動響應(yīng)分析
5.2.1 工況選取
5.2.2 180°ECG工況運(yùn)動響應(yīng)
5.2.3 60°ECG工況運(yùn)動響應(yīng)
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3323276
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景以及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 浮式風(fēng)機(jī)歷史及半潛浮式風(fēng)機(jī)概念模型
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與方法
1.3.1 存在的問題
1.3.2 本文研究工作
1.3.3 技術(shù)路線
2 海上浮式風(fēng)機(jī)荷載計(jì)算理論
2.1 空氣動力學(xué)荷載
2.1.1 定常風(fēng)載荷與脈動風(fēng)載荷
2.1.2 葉素動量理論
2.2 波浪荷載
2.2.1 莫里森方程
2.2.2 勢流理論
2.3 海流荷載
2.4 錨泊系統(tǒng)荷載
2.4.1 懸鏈線理論
2.4.2 準(zhǔn)靜態(tài)法
2.4.3 集中質(zhì)量法
2.5 耦合時(shí)域運(yùn)動方程
2.6 本章小結(jié)
3 Braceless型浮式風(fēng)機(jī)運(yùn)動特性分析
3.1 Braceless浮式風(fēng)機(jī)建模參數(shù)
3.1.1 風(fēng)機(jī)
3.1.2 浮式基礎(chǔ)
3.1.3 錨泊系統(tǒng)
3.2 時(shí)域耦合模型建立
3.2.1 Userforce簡介
3.2.2 濕網(wǎng)格模型建立
3.2.3 葉片荷載等效簡化
3.3 Braceless型浮式風(fēng)機(jī)運(yùn)動特性分析
3.3.1 錨泊線剛度特性
3.3.2 自由衰減測試
3.3.3 工況選取
3.3.4 風(fēng)浪流載荷掃掠分析運(yùn)動響應(yīng)
3.4 本章小結(jié)
4 Braceless型浮式風(fēng)機(jī)在不同水深的運(yùn)動特性分析
4.1 150m水深工況分析
4.1.1 典型工況選取
4.1.2 額定典型工況運(yùn)動響應(yīng)
4.1.3 生存典型工況運(yùn)動響應(yīng)
4.2 200m水深工況分析
4.2.1 典型工況選取
4.2.2 額定典型工況運(yùn)動響應(yīng)
4.2.3 生存典型工況運(yùn)動響應(yīng)
4.3 本章小結(jié)
5 Braceless型浮式風(fēng)機(jī)在極端相干陣風(fēng)工況運(yùn)動特性分析
5.1 極端相干陣風(fēng)簡介
5.2 Braceless浮式風(fēng)機(jī)在ECG不同作用時(shí)間運(yùn)動響應(yīng)分析
5.2.1 工況選取
5.2.2 180°ECG工況運(yùn)動響應(yīng)
5.2.3 60°ECG工況運(yùn)動響應(yīng)
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3323276
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