本文關(guān)鍵詞：海上浮式風(fēng)機半潛式基礎(chǔ)水動力特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：海洋風(fēng)能作為一種綠色,安全的可再生資源,極具發(fā)展前景。新型浮式風(fēng)機的出現(xiàn)和發(fā)展可實現(xiàn)對海洋風(fēng)資源的開采和大規(guī)模利用。半潛式支撐基礎(chǔ)的吃水小,穩(wěn)性良好,運輸安裝方便且成本相對較低,是海上浮式風(fēng)機支撐基礎(chǔ)的首選結(jié)構(gòu)形式之一。本文以Tri-?oater型半潛式風(fēng)機系統(tǒng)為對象,利用商業(yè)軟件SESAM研究其在風(fēng)浪流聯(lián)合作用下的動力響應(yīng)特性。第一章簡要地回顧和總結(jié)了國內(nèi)外浮式風(fēng)機平臺的研究進展。第二章闡述了Tri-?oater型半潛式風(fēng)機系統(tǒng)在風(fēng)浪流中動力響應(yīng)特性的數(shù)值分析方法。在此基礎(chǔ)上,主要研究了以下工作:在第三章中,首先利用SESAM軟件驗證了Tri-?oater型半潛式風(fēng)機系統(tǒng)無系泊時在周期波浪中的響應(yīng)特性和系泊時在風(fēng)浪流中的響應(yīng)特性,通過數(shù)值模擬計算值與文獻值的比較,表明了所用方法的可靠性、合理性。在第四章中,研究了浮式風(fēng)機系統(tǒng)系泊系統(tǒng)動力特性的影響參數(shù)。分析了懸鏈線系泊纜的預(yù)張力、直徑和長度、系泊纜布置形式等參數(shù)對風(fēng)機平臺運動響應(yīng)和系泊纜動力響應(yīng)的影響規(guī)律。并在此基礎(chǔ)上,對原Tri-?oater風(fēng)機系統(tǒng)的系泊系統(tǒng)提出一種成本更低的系泊設(shè)計改進方案。在第五章中,對Tri-?oater風(fēng)機系統(tǒng)的平臺參數(shù)進行敏感性分析,研究了平臺吃水和垂蕩板參數(shù)對風(fēng)機平臺系統(tǒng)的運動響應(yīng)影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)東海和南海三個不同水深區(qū)域百年一遇海況條件,對Tri-?oater型浮式基礎(chǔ)的主尺度參數(shù)進行改進,并分別設(shè)計了相關(guān)的系泊系統(tǒng),最后對改進后的Tri-?oater型浮式基礎(chǔ)的運動響應(yīng)及其系泊張力特性進行了數(shù)值計算分析。研究表明,垂蕩板的尺度參數(shù)對風(fēng)機平臺基礎(chǔ)響應(yīng)有較大影響。選取合適的系泊纜參數(shù),能提高風(fēng)機整體系統(tǒng)的動力響應(yīng)性能。當(dāng)平臺參數(shù)改進后,Tri-?oater風(fēng)機基礎(chǔ)在東海和南海三個不同水深區(qū)域的垂蕩響應(yīng)良好,已避開共振周期。并且在時域耦合計算中,改進后的Tri-?oater型浮式基礎(chǔ)及其系泊系統(tǒng)都能滿足東海和南海百年一遇極端和破損工況下發(fā)電作業(yè)的要求。
【關(guān)鍵詞】：半潛式風(fēng)機平臺 運動響應(yīng) 時域計算 系泊張力 水動力特性
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U674.38
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 概述10-11
• 1.2 海上浮式風(fēng)機平臺概況11-16
• 1.2.1 半潛式風(fēng)機平臺11-13
• 1.2.2 Spar式風(fēng)機平臺13
• 1.2.3 張力腿式風(fēng)機平臺13-14
• 1.2.4 混合式風(fēng)機平臺14-16
• 1.3 海上浮式風(fēng)機國內(nèi)外進展16-20
• 1.3.1 海上風(fēng)電國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 浮式風(fēng)機國內(nèi)外研究進展17-20
• 1.4 本文主要研究工作及創(chuàng)新點20-22
• 1.4.1 本文主要研究工作20-21
• 1.4.2 本文主要創(chuàng)新點21-22
• 第二章 浮式風(fēng)機平臺水動力計算理論22-40
• 2.1 浮體在波浪作用下的頻域勢流理論22-28
• 2.1.1 理論假定與坐標(biāo)系定義22
• 2.1.2 數(shù)學(xué)模型22-24
• 2.1.3 輻射勢和繞射勢求解24-25
• 2.1.4 流體作用于浮體的力（矩）25-26
• 2.1.5 浮體結(jié)構(gòu)物在波浪上的運動微分方程26-28
• 2.1.6 頻域范圍內(nèi)的浮體運動方程28
• 2.2 波浪作用下的線性時域運動響應(yīng)28-32
• 2.2.1 數(shù)學(xué)提法28-29
• 2.2.2 傅里葉分析方法29
• 2.2.3 時域范圍內(nèi)的浮體運動方程29-31
• 2.2.4 系泊系統(tǒng)31-32
• 2.3 海洋環(huán)境載荷32-39
• 2.3.1 波浪理論33-36
• 2.3.2 風(fēng)載荷36-38
• 2.3.3 海流載荷38-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第三章 半潛式Tri-?oater 5MW浮式風(fēng)機平臺數(shù)值方法驗證計算40-60
• 3.1 概述40
• 3.2 浮式風(fēng)機介紹40-45
• 3.2.1 半潛式平臺基礎(chǔ)參數(shù)42
• 3.2.2 塔架參數(shù)42-44
• 3.2.3 Tri-?oater設(shè)計海況44
• 3.2.4 系泊參數(shù)44-45
• 3.3 數(shù)值方法驗證45-59
• 3.3.1 SESAM軟件簡介45-46
• 3.3.2 Tri-?oater風(fēng)機平臺基礎(chǔ)頻域計算46-52
• 3.3.3 Tri-?oater半潛式風(fēng)機基礎(chǔ)時域計算52-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 第四章 Tri-?oater半潛式風(fēng)機基礎(chǔ)系泊系統(tǒng)研究60-70
• 4.1 系泊系統(tǒng)概述60-61
• 4.2 系泊參數(shù)對風(fēng)機平臺運動及動力響應(yīng)的規(guī)律61-66
• 4.2.1 系泊預(yù)張力的影響61-62
• 4.2.2 系泊纜直徑的影響62-63
• 4.2.3 系泊纜長度的影響63-64
• 4.2.4 系泊布置形式的影響64-66
• 4.3 Tri-?oater風(fēng)機系統(tǒng)系泊系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計66-69
• 4.3.1 風(fēng)機平臺運動及系泊設(shè)計衡準(zhǔn)66-67
• 4.3.2 Tri-?oater平臺基礎(chǔ)系泊系統(tǒng)改進方案67-69
• 4.4 本章小結(jié)69-70
• 第五章 Tri-?oater半潛式風(fēng)機基礎(chǔ)改進與應(yīng)用評估70-92
• 5.1 概述70-71
• 5.2 半潛式風(fēng)機平臺基礎(chǔ)運動響應(yīng)影響參數(shù)71-75
• 5.2.1 平臺吃水的影響71-73
• 5.2.2 垂蕩板直徑的影響73-75
• 5.3 Tri-?oater風(fēng)機平臺的改進75-79
• 5.3.1 風(fēng)機平臺參數(shù)變化75
• 5.3.2 改進Tri-?oater風(fēng)機系統(tǒng)的水動力計算75-79
• 5.4 改進Tri-?oater半潛式風(fēng)機系統(tǒng)在不同海域的應(yīng)用評估79-91
• 5.4.1 系泊設(shè)計準(zhǔn)則80-81
• 5.4.2 三種不同海域處平臺系泊系統(tǒng)方案81-83
• 5.4.3 340m水深半潛式風(fēng)機平臺時域運動響應(yīng)分析83-91
• 5.5 本章小結(jié)91-92
• 第六章 總結(jié)與展望92-94
• 6.1 總結(jié)92-93
• 6.2 展望93-94
• 參考文獻94-100
• 致謝100-101
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄101-103

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：海上浮式風(fēng)機半潛式基礎(chǔ)水動力特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：274370