新型浮式海水淡化結(jié)構(gòu)物主尺度設(shè)計(jì)研究.pdf

1、在遠(yuǎn)離陸地的海島和海洋工程平臺上,淡水資源供給不足,而海水資源豐富,海水淡化是目前大部分海島提供淡水的重要途徑。目前利用傳統(tǒng)化石能源進(jìn)行海水淡化,然而傳統(tǒng)化石能源是一種不可再生能源,會對海洋造成污染,利用海上豐富的風(fēng)能資源進(jìn)行海水淡化是一種理想的選擇。因此,研究新型浮式海水淡化結(jié)構(gòu)物具有重要意義。
　　本文的研究內(nèi)容根據(jù)一項(xiàng)前沿課題——海上漂浮式風(fēng)電海水淡化平臺,介紹了浮式結(jié)構(gòu)物海洋環(huán)境載荷的計(jì)算理論,在研究了浮式海水淡化結(jié)構(gòu)物與

2、浮式風(fēng)電系統(tǒng)不同點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了浮式結(jié)構(gòu)物主尺度設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素及系統(tǒng)正常工作的運(yùn)動指標(biāo)。
　　首先,對前沿課題中的漂浮式海水淡化平臺進(jìn)行頻域和時域的分析,分析結(jié)果表明:課題中單筒型平臺不適合作為浮式海水淡化結(jié)構(gòu)物。根據(jù)現(xiàn)有參考文獻(xiàn),將單筒型結(jié)構(gòu)改進(jìn)為三筒型結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究。其次,提出15組三筒型方案進(jìn)行頻域分析,對比各方案 RAO,得出三組優(yōu)選方案。接下來,對三組優(yōu)選方案進(jìn)行時域分析,查看各個方案的運(yùn)動響應(yīng),選出運(yùn)動性能最優(yōu)的一

3、組方案。最后,概念性設(shè)計(jì)了新型浮式結(jié)構(gòu)物的參數(shù),并建立有限元模型進(jìn)行頻域和時域的分析,并對該結(jié)構(gòu)物的空船狀態(tài)、工作狀態(tài)和滿載狀態(tài)進(jìn)行對比分析。
　　計(jì)算結(jié)果表明,新型浮式海水淡化結(jié)構(gòu)物在海況1和海況2的情況下運(yùn)動響應(yīng)滿足風(fēng)車正常工作的運(yùn)動指標(biāo),系統(tǒng)可正常工作,而在海況3的情況下,系統(tǒng)的垂蕩運(yùn)動幅值較大,應(yīng)該停止工作,由該海域的全年波浪統(tǒng)計(jì)概率得出浮式海水淡化結(jié)構(gòu)物全年的工作概率為84.97％,能夠保證足夠的工作時間。該新型結(jié)構(gòu)物的