【摘要】：漂浮式豎直軸潮流能發(fā)電裝置在海洋環(huán)境中工作會受到復(fù)雜的海洋環(huán)境載荷作用,使整個發(fā)電裝置發(fā)生搖蕩運(yùn)動,影響豎直軸水輪機(jī)的工作性能,減少整個發(fā)電裝置的預(yù)期壽命,甚至在作業(yè)中發(fā)生斷裂失效,所以需要對復(fù)雜海況下漂浮式豎直軸水輪機(jī)發(fā)電裝置的運(yùn)動及受力進(jìn)行詳細(xì)研究。在整體結(jié)構(gòu)中,法蘭連接結(jié)構(gòu)是整個發(fā)電裝置的薄弱環(huán)節(jié),法蘭螺栓在復(fù)雜海況下易發(fā)生疲勞斷裂,容易造成重大安全事故。因此本文對漂浮式潮流能電站在復(fù)雜海況下的受力及運(yùn)動進(jìn)行研究,并對法蘭連接結(jié)構(gòu)在復(fù)雜海況下的靜強(qiáng)度及疲勞壽命進(jìn)行分析。本文首先對復(fù)雜的海洋環(huán)境載荷進(jìn)行分析,主要對海風(fēng)載荷、波浪載荷、海流載荷進(jìn)行理論描述,運(yùn)用風(fēng)譜和海浪譜來描述風(fēng)載荷和波浪載荷的不規(guī)則運(yùn)動,選擇了漂浮式潮流能發(fā)電裝置的工作海況和極限海況。其次,對漂浮式潮流能發(fā)電裝置的載體進(jìn)行動力學(xué)分析,建立三個坐標(biāo)系來描述浮式載體的運(yùn)動。通過AQWA對浮式載體在復(fù)雜海況下的運(yùn)動響應(yīng)進(jìn)行分析,分別得到了頻域和時(shí)域下浮式載體六個自由度的運(yùn)動響應(yīng);再次,通過單盤面單流管模型和葉素理論得到水輪機(jī)工作時(shí)主軸-法蘭連接處的受力情況。根據(jù)AQWA分析軟件對發(fā)電裝置的浮式載體進(jìn)行了水動力特性分析,并選取了設(shè)計(jì)波的相關(guān)參數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)波的參數(shù),通過AQWA-WAVE將流體力載荷及慣性載荷映射到ANSYS靜力分析模塊下,對整個漂浮式潮流能發(fā)電裝置進(jìn)行靜強(qiáng)度分析,對應(yīng)力較大的連接法蘭與法蘭連接螺栓結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜強(qiáng)度分析。最后通過時(shí)域分析結(jié)果編制了載荷譜,通過nCode對法蘭連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞壽命分析。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P743;P742
【圖文】：

a.該電站圖 1海王星軸潮流低反向站的豎直軸水1.1 意大利阿星再生能源流能發(fā)電裝向力矩的作輪機(jī) b.Kobo基米德橋公司公司（Nep置于2002年用，同時(shí)，old 潮流電站司的 Koboldptune Renew年投入實(shí)驗(yàn)通過導(dǎo)流運(yùn)行圖d 型漂浮式豎wable Energ驗(yàn)。該型號創(chuàng)罩來改變水豎直軸潮流能gy）研制的創(chuàng)新的在導(dǎo)流水流流向，電站的 Neptu流罩上如圖 1

圖 1.2 Gorlo葉片啟美國東軸向力海王星再生ov Helical T啟動力矩大東北大學(xué) AM力，影響整個生能源公司的Turbine 公司，而且工作M Gorlov 教個發(fā)電裝置的 Neptune Pro司創(chuàng)新地使用作時(shí)振動較教授[6]。但置結(jié)構(gòu)的受力oteus 型漂浮用了螺旋型弱，具有顯同時(shí)，螺旋力情況，在浮式豎直軸發(fā)型葉片，相顯著的優(yōu)點(diǎn)旋型水輪機(jī)會在后續(xù)對該豎電裝置比于點(diǎn)，如會因豎直

200式豎直軸豎直軸a.“萬向Ⅰ08 年中國海軸潮流能發(fā)水輪機(jī)創(chuàng)新”潮流能電圖 1.4海洋大學(xué)與發(fā)電裝置（新地采用了站示意圖 b.“萬向Ⅰ”與機(jī)械科學(xué)研OUC）[7](如柔性葉片裝.“萬向Ⅰ”漂浮式豎直軸研究總院共如圖 1.5 所裝置。其不潮流能裝置工軸潮流能實(shí)驗(yàn)共同研制了一示)。該型號同于傳統(tǒng)的工作過程驗(yàn)裝置一款基于豎號的發(fā)電裝的剛型葉片豎軸水輪機(jī)的裝置主要特點(diǎn)，具有重量的漂浮點(diǎn)是對量輕、不

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2777670