海上浮式風(fēng)力機(jī)平臺錨泊系統(tǒng)設(shè)計與研究.pdf

1、隨著風(fēng)能利用技術(shù)的發(fā)展和成熟,風(fēng)能作為一項可持續(xù)性清潔能源逐漸成為我國能源戰(zhàn)略發(fā)展中不可或缺的一部分。海上風(fēng)電的開發(fā)利用對解決人口稠密沿海地區(qū)也有十分重要的意義。
　　近年來海上風(fēng)電的利用一般集中在近海海域,隨著近海資源的開發(fā),近海水域的地域和環(huán)境限制,海上風(fēng)電勢必會往深海發(fā)展。而淺海應(yīng)用較多的樁基式等風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)無法滿足深海開發(fā)的要求,由固定式基礎(chǔ)發(fā)展為漂浮式基礎(chǔ)也成為必然趨勢。由于海上風(fēng)機(jī)與浮式基礎(chǔ)和系泊系統(tǒng)之間的相互作用的復(fù)雜

2、性,在研究系泊系統(tǒng)時,仍有很多亟需解決的難題。本文以5MW風(fēng)機(jī)為例,主要工作如下
　　1.總結(jié)概括浮式平臺的基本設(shè)計流程,以此為指導(dǎo)針對5MW風(fēng)機(jī)設(shè)計多方案結(jié)構(gòu)形式的浮式基礎(chǔ)。通過對比各結(jié)構(gòu)形式浮式基礎(chǔ)的水動力性能及經(jīng)濟(jì)性等方面的優(yōu)劣,最終確定相應(yīng)功率風(fēng)機(jī)的浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)選型的最優(yōu)設(shè)計方案。然后以選擇的風(fēng)機(jī)平臺為研究對象,對其系泊系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計與研究;
　　2.分別應(yīng)用三維勢流理論和莫里森公式對spar風(fēng)機(jī)平臺的水動力性能進(jìn)行計

3、算,并對結(jié)果進(jìn)行對比分析,由于計入粘性力的影響,兩者計算出的運動響應(yīng)曲線趨勢和固有周期雖然大致相同。但是莫里森公式計算出的響應(yīng)幅值明顯小于勢流理論計算出的響應(yīng)幅值;
　　3.通過計算不同重心高度和不同水深的風(fēng)機(jī)浮式平臺的水動力性能,對六個自由度運動響應(yīng)數(shù)值結(jié)果進(jìn)行對比分析,得到水動力性能隨重心高度及水深變化的規(guī)律。
　　4.對風(fēng)機(jī)平臺的不同工況的環(huán)境載荷進(jìn)行計算,并以此對spar風(fēng)機(jī)平臺的系泊系統(tǒng)進(jìn)行初步設(shè)計和3小時內(nèi)的時域