深海浮式风机支撑结构的初步设计和关键技术研究

被引量 : 8次 | 上传用户:liyuwei9999
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
深海蕴含丰富的风能,海上风力发电为人类提供了大量可再生清洁能源。目前,海上风电从浅海的桩柱型向深海的浮式发展是必然趋势。深海的漂浮式风电已成为国外研究的热点领域,但在我国尚处于起步阶段。对海上浮式风力发电机而言,浮式支撑结构比较重要,但由于缺乏成熟的设计标准和分析软件,国内的研究大多停留在近海区域的传统固定结构形式。因此,急需开展深海浮式风机支撑结构关键技术研究。本文参照IEC风机相关设计规范,采用风机正向设计专业解决软件SAMCEF forWind Turbine,首先对安装在Stevenson地区某海域的浮式风机支撑结构进行初步概念设计;然后建立深海浮式风机一体化柔性多体动力学有限元仿真模型,基于空气动力学叶素理论和Morison波浪理论对风,浪联合作用下深海浮式风机支撑结构的关键技术进行研究。本文重点研究内容及相关结论如下:(1)基于风力发电机组设计标准IEC61400-1中规定的风况和海上风力发电机组设计标准IEC61400-3规定的海洋环境载荷,对风机设计的环境载荷标准和环境载荷工况进行选取;然后对三浮筒浮式风机的支撑结构进行初步概念设计,并给出了其设计要点。(2)经过计算和分析,三浮筒浮式风机支撑结构在IEC典型标准工况下,即在正常工作状态和50年一遇的风浪极端载荷条件下能保持稳定不倾覆和安全正常地进行发电工作;并且风机浮式支撑关键结构的强度符合要求,锚链设计也符合相关规范要求。(3)通过比较浮式风机在正常工作状态下和在50年一遇、风机停机状态下的计算结果可知:浮式风机在正常工作状态下的整体位移和关键节点应力均高于50年一遇、风机停机时的状态。以上结果可以说明风载荷对风机支撑结构在正常工作状态时的影响是非常重要的,在浮式风力发电机的设计计算中是不能忽视的。(4)通过分析三浮筒浮式风机发电功率曲线可知:风速在达到额定风速之前,风速增大时,浮式风力发电机的发电功率大幅地增加;当风速达到额定风速之后风速继续增大,则对发电功率的影响并不明显。(5)由海上浮式风机动态特性分析可知:平台低阶振型主要表现为整体振动形式,三浮筒浮式风机结构能够有效避开海洋频区对结构造成的不利影响;高阶振型表现为局部振动;塔架主要表现为摆动,上下振动,风机塔架自振频率和风机叶片旋转频率不会产生共振。(6)三浮筒浮式风机在风速一定的条件下,波高的增大对平台的稳定性有较大的影响。在浮式风机选址时应选择着重考虑波浪对结构的影响;在波高一定的条件下,在浮式风机正常工作的风速范围内,随着风速的增大,发电功率增大;当风速超过额定风速时,在正常运转范围内风速的增大对平台的影响不是很大。
其他文献
近年来,随着网络、电信、移动对广电网络传输市场的不断蚕食,广播电视的传播力和影响力正在逐年弱化,对于覆盖、资源、硬件、资金、人才等条件都不占优势的县级台来说,怎样突
随着海洋开发逐渐由浅水向深水发展,动力定位技术得到了广泛关注,船舶动力定位系统的应用不断增多,研究动力定位系统也越来越具有现实意义。在船舶动力定位系统研发中,若完成依靠
随着生活水平的提高,人们对于空调产品的需求量也越来越大,对空调性能的要求也越来越高,这主要体现在流量与噪声方面。贯流风机由于其结构简单,出风均匀,噪声低等特点被广泛应用于
目的:观察健脾利湿法治疗脾虚型溃疡性结肠炎的临床疗效。方法:将82例溃疡性结肠炎患者随机分为两组,治疗组44例采用健脾利湿方治疗,对照组38例口服柳氮磺吡啶肠溶片。治疗4
目的:对近年来中医药治疗反流性食管炎作用机制及临床研究进行综述,中医药治疗反流性食管炎已取得了一定的进展,相关实验研究也涵盖了炎性因子和相关胃肠道激素及神经递质含
<正> 一、武安煤田新构造运动的基本特征武安煤田在构造上位于太行山隆起的东緣,与华北平原沉降带相邻,是一不稳定地带。长期以来,频繁的构造运动,在区內留下了鲜明的遺跡,一
改革开放以来,民众的生活质量得以显著提升,在居住环境方面的体现是尤为明显的,由老式住宅逐渐转变为现今的住宅小区,但是在住宅小区建设不断增加的同时,暖通故障也随之出现
目的:研究中西医结合治疗支气管哮喘的效果及对患者免疫功能的影响。方法:将142例支气管哮喘患者随机分为治疗组及对照组。两组患者均采用支气管哮喘常规西医治疗防范,包括抗
本文立足我国资源环境审计现状,借鉴国外资源环境审计已有研究成果,深入分析了我国资源环境审计存在的主要问题及其成因,并就如何进一步做好我国的环境资源审计工作发表了自
纺织品参数的检测在现代工业生产中发挥着越来越重要的作用,它的质量直接决定了纺织品的质量和价格。因此,在工业生产中对纺织品参数的检测是极其有应用价值的。为了实现自动化