發(fā)布時間：2018-08-06 15:20

【摘要】：本文依托教育部博士點基金項目(編號:20125522110004)和重慶市自然科學基金重點項目(編號:cstc2013jjB3002),以江蘇省如東縣近海及潮間帶風電場建設項目為工程背景,通過使用數值模擬的方法并與理論分析相結合,針對風、浪場的仿真方法以及風、浪場作用下近海風機整機的結構特性仿真進行了研究。(1)基于三維建模軟件SolidWorks,在對近海風機的結構進行分析后完成了各個主要部分模型的建立以及整機的裝配,實現了模型的建立。(2)研究了數值造波常用方法并總結了各方法的優(yōu)缺點�；贑FD軟件FLUENT,通過二階Stokes波的波浪理論和數值造波方法,使用用戶自定義函數(UDF)進行開發(fā),完成了近海風機仿真波浪場的建立。通過將數值仿真波浪場的有關結果和參數與理論解析情況的對照分析,證明了此種方法是可行的。(3)分析了包括大氣邊界層、平均風速剖面以及湍流邊界條件在內的近海風場的特性,并使用分析結果在FLUENT中建立了近海風機的仿真風場。通過仿真結果中風速剖面的指數律分布的呈現說明成功完成了風場的仿真,也驗證了整個仿真過程的可行性。(4)系統(tǒng)分析了流固耦合的方法并據此建立了近海風機在風、浪聯合情況下的流固耦合計算流程,完成了近海風機的流固耦合計算。隨后對風浪場流場情況和流場作用在風機的表面壓強進行了分析,同時研究了風機的整機結構在外部荷載作用下的應力、應變特性,并給出了其安全評價方面的建議。
[Abstract]:This paper relies on the doctoral Program Foundation of the Ministry of Education (No.: 20125522110004) and the key project of Chongqing Natural Science Foundation (No.: cstc2013jjB3002), and takes the construction project of wind farm in the coastal and intertidal zone of Rudong County, Jiangsu Province, as the engineering background. By using the method of numerical simulation and combining with theoretical analysis, the simulation method for wind, wave field and wind, The structural characteristics of offshore fan are simulated under the action of wave field. (1) based on 3D modeling software SolidWorks, after analyzing the structure of offshore fan, the establishment of each main model and the assembly of the whole machine are completed. The model is established. (2) the common methods of numerical wave generation are studied and the advantages and disadvantages of each method are summarized. Based on CFD software fluent, through the wave theory and numerical method of second-order Stokes wave, the simulation wave field of offshore fan is established by using user-defined function (UDF). It is proved that this method is feasible by comparing the results and parameters of the numerical simulation wave field with the theoretical analysis. (3) the analysis includes the atmospheric boundary layer. The characteristics of the near-sea wind field, including the mean wind profile and turbulent boundary conditions, are analyzed. The simulation wind field of offshore fan is established by using the analysis results in FLUENT. The exponential law distribution of wind speed profile in the simulation results shows that the wind field simulation has been completed successfully, and the feasibility of the whole simulation process has also been verified. (4) the method of fluid-solid coupling is systematically analyzed and the offshore fan in the wind is established accordingly. The fluid-solid coupling calculation flow of offshore fan is completed under the condition of combined wave. Then the wind wave flow field and the flow field acting on the surface pressure of the fan are analyzed, and the stress and strain characteristics of the wind turbine structure under the external load are studied, and the safety evaluation suggestions are given.
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P731.2;TM315

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9 朱，

本文編號：2168134