风暴潮浪作用下海上风机动力特性参数演化规律

为测试风暴潮浪作用下海上风机动力特性参数的演化规律,研制出能同时模拟水平波浪荷载、脉动风荷载以及潮汐现象的动力参数测试装置,该装置分别采用推板造波机、风荷载模拟系统、生潮系统分别模拟行进波浪、脉动风荷载和潮位的异常升降,利用动力参数测试系统测试得到风暴潮浪作用下海上风机动力特性参数演化规律。以美国马萨诸塞州(MA)和特拉华州(DE)近海海域50年一遇风暴潮时水动力、风力参数为背景,根据Froude相似准则设计模型试验,测试风暴潮浪作用下海上风机自振频率f的演化规律,并与折减p-y曲线法、折减埋深法得到的结果对比分析,结果表明:f随风暴潮浪作用时间t的增加逐渐减小,且f的衰减程度与风暴潮浪强度呈正相关。折减p-y曲线法低估了风暴潮浪作用下f的衰减程度,试验方法所得的f与折减1d埋深法得到的结果相近。

基于海浪谱的风暴潮海浪数值仿真与功率谱估计

基于随机海浪的数学模型,采用改进的JONSWAP谱,以最高风暴潮位对应的有效波高和平均周期作为海浪谱的特征参数;利用谱分析法,通过MATLAB编程实现了风暴潮浪的数值仿真,模拟得到的风暴潮极值潮位与文献所给的试验数据较为吻合。最后,根据welch算法基本原理,利用MATLAB中的pwelch函数对海浪的仿真结果进行了功率谱估计,证明其仿真效果良好。