漂浮式液壓海浪發(fā)電裝置錨泊系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展，人們對(duì)煤炭、石油、天然氣等礦產(chǎn)資源需求量持續(xù)增加，但經(jīng)過(guò)近兩個(gè)世紀(jì)對(duì)這些地質(zhì)資源不合理的開(kāi)發(fā)和利用，陸上和近海油氣資源逐漸枯竭，同時(shí)地球環(huán)境也遭到難以估計(jì)的破壞，所以對(duì)清潔新能源的開(kāi)發(fā)迫在眉睫。而海洋能因其范圍廣、儲(chǔ)量大、無(wú)污染、品種多等優(yōu)點(diǎn)逐漸受到高度重視，越來(lái)越多國(guó)家隨之加大對(duì)海洋能開(kāi)發(fā)的人力和物力的投入，所以目前對(duì)各種類(lèi)型海洋能的開(kāi)發(fā)也逐步進(jìn)入成熟階段，但如何利用波浪能持續(xù)高效地發(fā)電仍然是一大難題。而在眾多波

2、浪能發(fā)電裝置研發(fā)中，漂浮式海浪發(fā)電平臺(tái)的系泊系統(tǒng)的研究不容忽視，適當(dāng)?shù)南挡捶桨改艽_保平臺(tái)在海洋中準(zhǔn)確定位，保證各種海況下平臺(tái)正常的工作發(fā)電，同時(shí)能降低研發(fā)成本并提高發(fā)電效率。本課題建立在漂浮式液壓海浪發(fā)電站基礎(chǔ)上，對(duì)裝置的錨泊系統(tǒng)力學(xué)特性進(jìn)行深入的研究，具體的工作如下:
　　首先，研究海浪發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)原理及實(shí)際海試海域的海況，分析線性波浪理論。基于懸鏈線理論，簡(jiǎn)化系泊系統(tǒng)受力，推導(dǎo)出錨鏈線的空間構(gòu)型方程，利用MARLAB開(kāi)展了錨

3、鏈系統(tǒng)的力學(xué)特性分析，最終確定裝置的錨及錨鏈選擇方案。
　　其次，考慮系泊線慣性及流體阻尼力影響，基于完全朗格朗日表述和曲線模型下兩節(jié)點(diǎn)的等參桁架單元模擬的索結(jié)構(gòu)單元，采用幾何非線性有限元法和Newmark方法建立錨鏈動(dòng)力分析的數(shù)值模型，獲得錨鏈各節(jié)點(diǎn)在海洋中實(shí)際受力及位移速度參數(shù)，并利用該模型考察水深、頂角、頂端激勵(lì)頻率等因素對(duì)系泊線動(dòng)張力影響。
　　最后，構(gòu)建了浮標(biāo)式波浪能吸收器模型，提出了發(fā)電裝置在海上批量化布置方案。