提出一種半潛式風(fēng)機水平輔助纜-錨鏈撤除方法.選取典型撤除操作海況,采用ANSYS-AQWA分析軟件,重點研究了不同撤除策略對半潛式風(fēng)機平臺動力響應(yīng)特征的影響.數(shù)值結(jié)果表明,對稱布置的輔助纜能明顯降低半潛式風(fēng)機平臺在錨鏈撤除過程中的運動響應(yīng),輔助纜的剛度和預(yù)張力越大,撤除過程中平臺的運動響應(yīng)越平穩(wěn),但在輔助纜剛度為2×10⁶N·m^-1的條件下會使平臺在大周期波浪條件下產(chǎn)生共振現(xiàn)象,因此建議應(yīng)慎重選擇輔助纜剛度.此外,本文研究成果為深水浮式風(fēng)機撤除方案的優(yōu)化提供參考依據(jù). 

【文章來源】：海南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,38(03)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

半潛式浮式海上風(fēng)力機結(jié)構(gòu)撤除示意圖

基于勢流理論,利用AQWA程序構(gòu)建該新型半潛式海上風(fēng)力機平臺的水動力數(shù)值模型,如圖2所示.為了保證計算結(jié)果準確性,單元網(wǎng)格采用map網(wǎng)格劃分,并在水面線處網(wǎng)格進行加密處理,長度為0.5 m×1 m,其余位置網(wǎng)格長度為1 m×1 m.AQWA程序可以有效地模擬錨鏈系泊、二階波浪力載荷等[10].風(fēng)力機平臺拆除時,風(fēng)力機應(yīng)處于停機狀態(tài),此時平臺所受的風(fēng)荷載主要為塔架和平臺所受的風(fēng)荷載,且撤除海況應(yīng)選取風(fēng)平浪靜的海況,在撤除海況下波浪荷載為主要影響因素,本次計算中主要考慮波浪荷載對平臺的作用,忽略風(fēng)荷載的影響.2 主要模擬結(jié)果分析

選取典型規(guī)則波浪(波高2 m,波周期5～15 s),研究不同波浪周期下輔助纜的剛度對平臺系統(tǒng)的運動響應(yīng)的影響.為了保證半潛式風(fēng)力機平臺撤除過程中在波浪作用下的安全,對比3種不同剛度輔助纜對半潛式平臺主要動力響應(yīng)特征的影響,如圖3所示.由圖3a和圖3b可以看出,輔助纜剛度為0.5×106 N·m-1和1×106 N·m-1時,同一波浪周期下輔助纜剛度越大平臺的縱蕩響應(yīng)和縱搖響應(yīng)越小,輔助纜能有效的降低錨鏈撤除時平臺的縱蕩和縱搖響應(yīng)幅值.主要由于輔助纜增加了平臺的約束,承擔了一部分的波浪荷載,減小了平臺在錨鏈撤除時的運動響應(yīng).輔助纜剛度越大,平臺的運動響應(yīng)減小的越明顯,但是輔助纜的剛度增大到2×106 N·m-1時會使平臺在長周期波浪條件下的運動響應(yīng)劇烈且輔助纜拉力急增,產(chǎn)生“共振”現(xiàn)象.由于半潛式風(fēng)力機平臺靠錨鏈約束時水平剛度小,固有周期大,加上輔助纜后,平臺的水平剛度明顯變大,固有周期也隨著減小,可能會長周期波浪條件下產(chǎn)生共振現(xiàn)象.而小剛度輔助纜對平臺的約束小,平臺的運動響應(yīng)大.因此選取2×106 N·m-1剛度的輔助纜.

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3231840