桁架式自升式风电安装船桩靴结构设计分析

为了设计、分析和优化一型大起重功能的桁架式自升式风电安装船的桩靴,确保桩靴按期备料、下料并开工建造,针对桩靴初始结构设计,采用中国船级社规范要求的2种加载方法,考虑预压载、偏心、正常操作以及风暴自存工况等,通过SESAM软件进行初步结构强度分析。在此基础上对桩靴结构强度进行局部加强和设计优化,对整个桩靴内部板厚、舱壁板和开孔布置等进行二次优化设计,实现桩靴优化减重,降低材料成本,保证桩靴整体结构强度和运行安全,并形成一套完整的桩靴结构设计分析及优化方法。研究成果可为自升式风电安装船桩靴结构设计方案评估及系列化设计建造提供参考。

从“胃络-玄府”探讨慢性萎缩性胃炎的病机及风药开玄之运用

慢性萎缩性胃炎属胃癌前病变,其病机复杂多变,症状反复发作,迁延不愈。该文从胃络-玄府角度入手,分析了慢性萎缩性胃炎玄府郁闭、胃络瘀阻的病机,探讨风药治疗慢性萎缩性胃炎的开通玄府、畅达胃络之功效。认为借助风药辛温走窜通达之性,可解表、理气、升阳、通络、散结而开通玄府,畅达胃络。治疗慢性萎缩性胃炎时运用风药可开玄,玄府通则脾胃升清降浊功能可恢复;风药可引经报使,佐助其他药物共同取效;风药尚可燥湿,结合其开玄之效更助运化湿邪之功。治疗慢性萎缩性胃炎酌情配伍风药可提升中医药治疗效果,为其临床中医药治疗提供参考。

塔影效应下风轮仰角对风力机气动特性的影响

考虑风力机塔影效应的影响,针对风轮仰角导致风力机气动特性更为复杂的问题,文章对不同仰角水平轴风力机流场进行了数值模拟,分析了风力机叶片截面压力分布、涡量以及塔筒表面压力随相位角的变化规律,探究了风轮仰角对风力机输出功率的影响。结果表明:增大风轮仰角会降低叶片表面压力,减小叶尖部分压差,使得叶片表面高涡量区域减小;添加风轮仰角会使叶片对塔筒影响减小,塔筒表面高涡量区域随着风轮仰角的增大逐渐减小,降低塔筒表面压力波动。当叶片经过塔筒时,塔影效应对风力机影响较大,风力机输出功率降低;当叶片竖直向上时,风力机输出功率达到最大。为风力机添加仰角后,随着风轮仰角的增大,风力机的输出功率与输出功率波动均呈现先增大后减小的趋势;风力机输出功率在风轮仰角为3°时最大,输出功率波动在风轮仰角为6°时最小。

自升自航式深水风电安装平台设计

为满足国内外固定式海上风电场未来大兆瓦风机的安装需求,结合未来海上风机安装作业的特点,借鉴国际同类船舶的先进设计理念,开展自升自航式深水风电安装平台的总体设计研究。从平台概况、结构与性能设计、轮机主要系统设计、电站配置方案、发电机组冷却系统配置和风机吊装设备配置等方面进行系统分析,为未来海上风机的发展和同类型风电安装平台的设计提供参考。

架空层形式对围合型实验楼自然通风影响研究

以杭州地区单侧架空的围合型实验楼为研究对象,通过实地调研获取典型模型,并应用CFD技术模拟室内自然通风情况,同时通过实验验证模拟的准确性。在此基础上,以不同来流风向与底层架空层的相对位置作为变量,模拟了不同来流风向下室内风场的变化情况,以获得最佳室内风环境的来流风向。结果表明,底层单侧架空的围合型实验楼在各风向角下均符合GB/T 50378—2019《绿色建筑评价标准》;各房间的通风状况随通风角度的变化而发生变化,当来流风向角度与法线夹角为120°~240°时,越靠近来流风方向的房间,通风效果越佳。研究结果可为实验楼室内风环境的优化设计提供理论依据。

海上风电自升式安装船能力及趋势分析

海上风电是新能源产业的重要组成部分,其建设和运营受到了政府和社会的广泛关注。作为海上风电的重要施工工具之一,自升式安装船的发展趋势也备受瞩目。通过分析未来几年我国海上风电发展趋势,详细论述自升式安装船的市场存量和施工能力,并从船舶尺度、吊高能力、吊重能力、桩腿长度、甲板载荷、可变载荷等方面展开研究,可为自升式安装船的进一步发展提供参考。

峡谷区建坝高度对近坝区风场特性的影响

在复杂地形、副热带高压和季风天气等因素共同影响下,高山峡谷区内风场复杂多变,极易形成“狭管效应”,进而导致灾害性大风,对大型工程施工与运行造成较大影响。本文基于流体力学基本原理,采用标准k-ε紊流模型以及PISO(Pressure Implict with Splitting of Operator)算法,以白鹤滩水电站区域发生7级北风为典型计算工况,研究了大坝建坝过程中近坝区风速场变化规律和建坝对风速场的影响范围。成果表明:坝体的阻挡作用使风速场在坝顶处产生绕流分离和风场抬升,在建坝高程以下形成低风速区;建坝高程650 m与750 m时,缆机平台范围内风速约15~16 m/s,大坝下游风速垂直分布显著影响区河道长度分别为4.4H_(t)和4.5H_(t)(H_(t)为建坝高度);坝顶处风速场显著影响高度分别为2.0H_(t)和3.0H_(t)。大坝蓄水至正常蓄水位825 m高度时,大坝下游风场显著影响区河道长度为8.0倍坝高(2.3 km),最大影响河道区长度为30.4倍坝高(8.8 km);坝顶影响高度达到1500 m高度左右,约3.5倍坝高。

基于STOA-XGBoost的风电机组滚动轴承故障诊断

为保证风电机组的正常运行,提高风电机组滚动轴承故障诊断的可靠性,提出了一种基于STOA-XGBoost的风电机组滚动轴承故障诊断方法,提取振动信号时域特征作为故障特征,使用乌燕鸥优化算法对极端梯度提升树的超参数进行优化,提高模型的泛化能力和预测精度,利用训练好的模型进行故障诊断。实例表明,此诊断模型可以更加高效地识别风电机组滚动轴承故障。

基于模糊控制的自航自升式风电安装船动力定位方法

常规的自航自升式风电安装船动力定位方法主要使用MOSES软件进行模拟调载定位分析,易受潮汐动态变化影响,导致船动力定位效果不佳。基于模糊控制设计了一种全新的自航自升式风电安装船动力定位方法。计算了自航自升式风电安装船环境荷载,利用模糊控制生成了风电安装船动力定位曲线,从而实现了自航自升式风电安装船动力定位。实例分析结果表明,设计的自航自升式风电安装船模糊控制动力定位方法的定位效果较好,具有可靠性,有一定的应用价值,为提高海上风电施工安全性作出了一定的贡献。

基于风速和风向序列的风资源中微尺度耦合评估模型

为了准确分析和评估风能资源,为风电项目提供可靠帮助,提出一种基于风速和风向序列的风资源中微尺度耦合评估模型。通过收集和处理风速和风向数据,进行风电场气象参数模拟,模拟风速和风向的变化情况,为风能资源评估提供可靠的数据支持。基于风电场气象参数模拟结果,构建中尺度模型,并将流体力学模型与数字高程模型、植被数据和气象参数结合,对复杂地形条件下的风电场进行三维流动模拟。将中尺度数值模型中得到的风流数据与高分辨率的微观模型相结合,使用相关性订正法对中尺度数据进行修正,以提高风能评估结果的可靠性。工程案例结果表明,该方法下模拟点计算得到的风速与测风塔的风速的差距较小,中微尺度耦合下模拟数据与实测测风塔数据的相关性更高,且该方法的相关系数更接近1,说明其评估结果精度更高,更可靠。

自升式风电安装船研制和施工工艺研究

文章针对海上风电快速发展对大型自升式风电安装船的需求,对一种新型自升式风电安装船的研制和施工工艺进行了研究。该船型采用非绕桩式船首偏心布置,桁架式桩腿,轻量化设计,功能划分动静分离,可实现多种作业功能。重点阐述了该船型的功能要求、平台布置、关键设备选型、平台特点和施工工艺。研究表明,该船型具备高效、安全、灵活、环保等特点,可满足未来海上风电安装需求。

大跨度S形舞台升降台设计

针对大跨度S形舞台升降台设计中的难点进行分析,优选多组多点钢丝绳卷扬提升方式,采用双驱动系统同步驱动,并阐述多分段刚性传动轴的折线布置方法。结合工程实例提出经济、合理的设计方案,为此类设备的设计提供参考。

自升式风电安装船桩腿及升降系统现状与发展

综述了自升式海洋风电安装船的桩腿结构、升降系统组成及主要技术参数特征;通过对桩腿结构、升降系统及动力源进行对比,指出了未来海洋风电安装船桩腿及其升降系统的发展方向:即适应30m以上深水作业环境、升降速度更快、效率更高、具有更好的稳定性、可靠性,为进一步的设计研究指明方向和解决思路.

线路布置方式对悬垂绝缘子串摇摆角计算的影响

在输电线路的风偏计算中,导线的重力荷载和风荷载直接影响着悬垂绝缘子串摇摆角,其大小与线路的布置方式(如相邻导线悬挂点的约束、档距、高差等因素)有关。针对耐张塔-直线塔-耐张塔、直线塔-直线塔-直线塔、耐张塔-直线塔-直线塔这3种不同的线路布置方式,建立了2档、4档和6档绝缘子串-导线数值模型,通过改变档距、高差和风速等因素,仿真得到了绝缘子串摇摆角的大小和水平位移,并将其与静力学模型得出的摇摆角和水平位移进行比较,分析了不同的线路布置方式对悬垂绝缘子串摇摆角计算结果的影响,并针对不同的线路布置方式提出了相应的摇摆角计算方法。

一次华北暴雨过程中边界层东风活动及作用

利用常规气象观测资料、NCEP1°×1°逐6 h分析资料、微波辐射计资料及FY-2E气象卫星及雷达探测资料,针对2013年6月4日发生在北京及周边地区的一次暴雨过程中边界层东风活动及作用进行了天气学诊断分析,结果表明:对流性暴雨过程伴随有源自东北平原的边界层东风活动,东风活动具有尺度小、降温明显和湿度大等特点。暴雨过程是边界层东风和中低空暖式切变线、偏南风急流和500 hPa短波槽共同作用的结果;东风湿冷空气的锋面抬升和地形抬升作用共同加强了中低层暖湿气流的辐合上升运动,同时东风冷垫和地形抬升作用触发了雷暴的再次发生,相应雷暴具有高架对流特点。东风气流起到了边界层水汽输送作用,中低层偏南暖湿气流为暴雨的产生提供了充足的水汽和不稳定层结条件。

海上风电机组群桩基础关键问题的初步研究

群桩高承台基础是我国未来一段时间内海上大型风电机组的主要基础型式。风电机组基础设计是近海风电场建设中的主要内容之一,近海风电机组群桩高承台基础设计中存在如下几个关键问题:①多向复杂荷载作用下基础的承载力和变形分析;②基础刚度的确定;③船舶撞击荷载下基础的动力响应分析。针对这些关键问题,本文提出了群桩高承台基础的静动力统一分析模型,并针对上述问题开展了相应的初步研究。研究发现,该模型既能按我国规范计算桩基的水平小变形,又能考虑桩基的水平大变形;由于同时考虑了桩土横向和轴向相互作用,适合分析多向复杂荷载作用下群桩基础的受力和变形;桩周土刚度对整座风电机组的自振频率影响不大。通过设置合理的桩周土阻尼系数,该统一分析模型能有效分析船舶撞击等动力荷载作用下的风电机组的振动响应。

2016年初冬陕西一次高架雷暴天气过程分析

利用常规地面高空观测资料、西安和安康多普勒天气雷达观测资料、欧洲中心细网格模式预报等资料对2016年11月22日发生在陕西地区的一次雷暴过程进行诊断分析,结果表明:陕西中南部雷暴区位于地面冷锋后350～500 km的区域内,雷暴区3 km以下是深厚的冷垫,同时中低层存在明显的逆温层,低层是绝对稳定的大气层结,这说明此次雷暴天气为高架雷暴。通过诊断饱和假相当位温、假相当位温、湿位涡和绝对涡度表明不同地区不稳定机制是不同的。西安地区不稳定机制为条件性对称不稳定,安康地区不稳定机制为条件性不稳定。在条件性对称不稳定区域,降雪回波呈现出数个平行带状回波,与0～6 km风切变矢量(西西南风)平行;在条件性不稳定区域,降水回波为小尺度的块状回波。强垂直风切变表明大气斜压性强,中高层暖湿气流增强了大气的湿斜压性,从而使中高层形成条件性对称不稳定,产生倾斜对流;中低层偏南气流输送暖平流和水汽,使得大气较为暖湿,中高层温度平流较弱,大气较干,形成位势不稳定,锋面抬升中低层暖湿大气使其饱和,位势不稳定转化为条件性不稳定,产生垂直对流。不稳定与上升运动及回波高度有着较好的对应关系。

高超声速风洞多天平测力试验技术研究

在同一次试验中通过安装多台天平测量多个部件气动力,可以更加详细地了解飞行器的气动特性,并可以降低试验成本、提高试验效率。多天平测力技术在亚跨超声速风洞中应用已经非常成熟。但是,在高超声速风洞中,由于模型尺寸小、来流温度高,多天平的布局比较困难,所以目前国内在高超声速风洞中进行的多天平测力试验相对较少。为满足型号研制的需要,在CARDC超高速所的Φ1m高超声速风洞上开展了多天平测力试验技术研究。选取某飞行器的3个控制舵为研究对象。针对试验模型径向尺寸小,而轴向尺寸相对较大的特点,确定采用铰链力矩天平轴线与测量舵转轴互相垂直的"纵轴式"布局方式;采用合理的小型化六分量天平结构形式,升降舵天平测量元件的长、宽、高尺寸为20mm×20mm×25mm;为更加真实地模拟天平的工作状态,设计了专用的加载头,并采用单元加载和组合加载相结合的方法进行校准,校准结果表明,天平主要分量的静校准度均在0.7%以内;在采取温度补偿措施之后,零点漂移明显减小;采用了天平-舵偏角变换装置一体化设计,有效提高了定位和安装精度。在Φ1m高超声速风洞上开展的Ma=5条件下的风洞试验结果表明,采用的多天平测力试验技术是可行的,可以应用到高超声速风洞测力试验中。

强侧风下桥上高速列车倾覆稳定性及最优风障高度的研究

基于计算流体动力学理论,采用数值模拟的方法计算了高速列车通过双线简支箱梁桥时的气动力系数,考虑了轨道超高引起的列车风攻角、列车位于桥梁的横向位置、风障高度以及风偏角等因素的影响。根据列车运行于不同平曲线线路时的受力特点定义了列车倾覆系数,并参考有关标准设定了倾覆系数的容许值。在侧风风速为30 m/s情况下,计算了列车以不同速度通过设置有不同高度风障的桥梁时的倾覆系数,并据此选择了最优风障高度。计算结果表明:迎风侧线路上列车气动力系数比背风侧线路大,风障相对较低时升力系数随列车风攻角增大而增大;对迎风侧轮轨接触轴线和背风侧轮轨接触轴线的倾覆系数随车速和风障高度的变化规律均相反,最优风障高度由对背风侧轴线的倾覆系数决定;当列车处于迎风侧线路上时需设置的风障高度均比处于背风侧线路时高,即迎风侧线路是双线桥梁风障高度设置的控制线路;对于主导风向稳定的弯道,侧风从弯道内侧吹向列车时,最优风障高度随车速的增大而增大,从弯道外侧吹向列车时则与之相反;对于主导风向不稳定的弯道,应取侧风从外侧和内侧吹入时需设置风障的较大者。

河道堤防设计高程的概率设计和风险校核方法

介绍河道堤防设计高程的概率设计和风险校核方法。该方法综合考虑多种不确定性因素的影响,利用随机微分方程推求河道水位的概率分布,并对风浪的随机影响进行分析,按照随机可靠性理论,对常规采用确定性方法确定的河道堤防高程进行漫顶风险校核和可靠性设计。