新型浮式基础的海上风机系统动力响应研究

概念性地设计了一种新型半潜—Spar混合浮式基础,以5 MW水平轴风机为例,研究了该新型浮式基础支撑的浮式风力机系统的动力响应。基于三维势流理论和Morison公式,应用SESAM软件建立浮式基础模型,在频域内计算了该浮式基础的水动力参数和响应算子,分析了浮式基础的运动性能。考虑叶片气动载荷和浮式基础波浪载荷,应用FAST软件对风机—浮式基础系统进行时域计算,分析风力机系统的运动性能。结果显示,该浮式基础运动幅值较小,具有良好的运动性能。

畸形波对SPAR型浮式风力机基础的影响

采用相位调制法生成畸形波波面时历,在时域内模拟该原始畸形波作用下SPAR(立柱)型浮式风力机运动,分析其浮式基础的运动规律.结果表明SPAR型浮式基础的纵荡和纵摇对畸形波的起伏程度变化更加敏感.起伏程度较大的畸形波会使SPAR型浮式基础第一纵荡峰值增大,第二纵荡峰值减小,并使纵摇的瞬态幅度增大,且第一纵荡峰值随畸形波的起伏程度增加呈现出较弱的非线性增加趋势.当起伏程度增大5%时,第一纵荡幅度比原始畸形波作用时增大5.3%,纵摇幅度比原始畸形波作用时增大5.4%.冲击高度较大的畸形波会减小浮式基础纵摇,对纵荡影响并不明显,当冲击高度增大5%时,纵摇幅度比原始畸形波作用时减小2.3%.

1300t浮式起重机金属结构有限元分析

利用ANSYS软件建立130 0t浮式起重机金属结构有限元分析模型,并针对其特性、载荷计算及载荷组合进行了分析,为其金属结构的设计提供了理论基础。

漂浮特性对风力发电机振动影响

在前期研究工作的基础上,将浮式基础波浪载荷计算和系泊系统计算考虑到所已建立的风力发电机分析模型中,形成漂浮式风力发电机动力学分析模型,进行在风浪下漂浮式风力发电机的动力学分析及振动计算。研究表明:漂浮特性对风力发电机的振动影响很大,同样条件下漂浮式风力发电机振动情况相对固定式风力发电机幅值变化较大(平均值一样),这意味着漂浮式风机的疲劳寿命会有较大下降。因此,针对固定风机的设计方法对漂浮式风机要有所修正及完善。