Spar型浮式垂直軸風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)研究.pdf

1、為了滿足能源的需求，降低對單一石油能源的依賴，迫切地需要一種綠色環(huán)保的可再生資源。作為一種有著幾千年開發(fā)史的能源，風(fēng)能的利用再次受到了世界上各個(gè)國家專家學(xué)者的重視，如何利用風(fēng)能成為研究重點(diǎn)。
　　本文概念性地設(shè)計(jì)了一種Spar型浮式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，首先對浮式基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析，確定浮式基礎(chǔ)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù);并計(jì)算了風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的環(huán)境載荷與系泊系統(tǒng)的恢復(fù)力。其次，通過CFD軟件FLUENT，建立風(fēng)機(jī)浮式基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，模擬

2、結(jié)構(gòu)的橫蕩、縱搖、垂蕩三個(gè)自由度的自由衰減運(yùn)動(dòng)，并由位移的衰減曲線進(jìn)一步求解結(jié)構(gòu)的附加質(zhì)量和一次、二次阻尼系數(shù)。然后，基于水動(dòng)力軟件SESAM，利用GeniE模塊建立風(fēng)機(jī)浮式基礎(chǔ)的計(jì)算模型，利用HydroD模塊計(jì)算結(jié)構(gòu)的耦合附加質(zhì)量，并計(jì)算得到結(jié)構(gòu)承受的波浪載荷和結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。最后，以動(dòng)力學(xué)平衡方程為基礎(chǔ)，分別建立結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程，分析二次阻尼對結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響，求解海上浮式風(fēng)機(jī)在規(guī)則波中的耦合運(yùn)動(dòng)響應(yīng)，并就幾種特殊的工況進(jìn)行了計(jì)算與分