以鷹式二號波浪能裝置淺水系泊為背景,研究波浪能裝置兩點系泊限位下的系泊受力特性以及系泊環(huán)境對其影響規(guī)律。通過采用Newman近似方法與全QTF方法計算系泊受力,分析Newman近似方法的適應(yīng)性;通過改變頻率、有義波高、預(yù)張力、系泊鏈徑等環(huán)境條件研究系泊受力變化情況。研究表明:淺水情況下,Newman近似方法計算系泊受力與全QTF方法計算結(jié)果差異隨頻率的增加而增大,高頻下Newman計算結(jié)果失真;對于來波功率恒定的不規(guī)則波,隨譜峰周期的減小及有義波高的增大系泊受力增大;對于相同系泊條件,隨著預(yù)張力的增加,系泊受力緩慢增加;隨著系泊鏈徑的增加,系泊剛度變大,系泊受力先增大到極值后迅速變小,當(dāng)系泊鏈徑足夠大時,波頻運動受到限制,低頻運動引起的系泊受力占主導(dǎo)作用。 

【文章來源】：太陽能學(xué)報. 2020,41(12)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

鷹式二號波浪能裝置外形示意圖

鷹式二號波浪能裝置系泊示意圖

對于不規(guī)則波中的浮式錨泊系統(tǒng)，其低頻二階力的計算通常的方法包括全QTF方法以及廣泛采用的Newman近似方法。Newman近似方法是利用規(guī)則波下計算得到的平均二階力來近似獲得QTF矩陣，其計算效率較高，但其在頻率較大波譜、淺水等環(huán)境下其近似計算精度較差。從圖4可得：在LF計算模式下，采用全QTF方法計算的低頻二階力系泊平均力比采用Newman近似方法計算受力大，這是因為Newman近似方法計算低頻二階力完全忽略了二階速度勢的影響，且隨頻率的增大其差值有增大的趨勢，表明Newman近似在頻率較大的波譜下計算誤差較大。為防止系泊錨鏈斷裂，裝置拋錨現(xiàn)象，系泊系統(tǒng)中對系泊極值的研究比對平均值的研究更具有實際意義，因此圖5～圖8注重系泊極大受力特性的研究。從圖5可得：LF計算模式下，隨著頻率的增加，在淺水情況下，采用Newman近似方法計算的系泊最大受力顯著增加，與采用QTF計算的系泊最大受力相比差值越來越大，使得采用Newman近似計算結(jié)果失真。因此對于在淺水、高頻下的波浪能裝置系泊受力計算采用Newman近似方法不適合，因此本文后續(xù)LF計算模式全部采用QTF方法。同樣，對比LF QTF系泊最大受力與LF QTF+HF系泊最大受力數(shù)值比較，發(fā)現(xiàn)波頻運動引起的系泊受力是重要的，不可忽略。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]兩點系泊系統(tǒng)的研究[J]. 范模.  中國海上油氣.工程. 2003(06)



本文編號：3138487