海上風機基礎水動力特性的研究.pdf

1、海上風力發(fā)電技術因其風資源穩(wěn)定、風速高、無污染等獨特的優(yōu)勢，在世界各國迅速發(fā)展。國外在這方面相關技術研究和工程實踐中已經(jīng)取得很多成果。國內方面，固定式風機雖然已經(jīng)建成實際項目，但是開發(fā)成本昂貴;浮式風機仍然處于理論研究階段。因此本文的研究對于促進海上風電技術的進步與推廣應用具有重要意義。
　　波浪荷載是海上風機結構所承受的重要荷載之一，是設計海上風機結構中需要考慮的重要因素。波浪會對海上風機結構的動力響應和穩(wěn)定性造成顯著的影響，本

2、文將針對此類問題進行研究，主要內容有:
　　(1)選取美國可再生能源實驗室(NREL)建立的5MW海上單樁式風機模型，采用Morison公式計算波浪力，分別建立了海上風機塔架考慮與不考慮流固耦合效應時的動力方程及數(shù)值模擬方法，并對比分析了這兩種情況下的波浪力和結構響應的差異。結果表明，兩種情況下計算得到的波浪力和風機響應有明顯差異，并且這種差別跟風浪大小等因素有關。
　　(2)基于重心移動原理，結合風力機平臺的靜平衡角和搖擺

3、周期等因素，提出了適用于半潛型浮式風力機平臺的初穩(wěn)性高度限值計算公式。然后從進水角的角度分析了浮式風力機平臺大傾角穩(wěn)定性中的最不利傾斜軸問題。最后利用Sesam軟件對某半潛型浮式風力機平臺進行數(shù)值模擬，研究了浮筒間距、浮簡直徑和干舷高度三個因素對風力機平臺穩(wěn)定性的影響規(guī)律。結果表明:三個因素以不同的方式改變穩(wěn)定性，同時會對初穩(wěn)性高度、重心高度和排水體積等產(chǎn)生不同程度的影響。這些結論可為半潛型浮式風機平臺設計提供參考。
　　(3)選