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题名风荷载对全潜式浮式风机拖航运动响应的影响
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作者
赵业彬
任建宇
乐丛欢
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机构
山东电力工程咨询院有限公司
天津大学建筑工程学院
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出处
《南方能源建设》
2024年第1期176-184,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目“深远海漂浮式基础和风电机组一体化拖航系统耦合动力响应及调控机理研究”(52271287)。
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文摘
[目的]为了解决浮式风机拖航运输的安全问题,对全潜式浮式基础风机的拖航运动特性展开研究。[方法]针对全潜式浮式风机拖航过程,通过Moses软件建立了“全潜式浮式风机-拖缆绳-拖船”一体化拖航系统数值模型,设置了五组不同的海况对拖航过程进行计算。文章研究风速和风浪方向对全潜式浮式风机拖航运动响应的影响,并根据分析结果,提出有助于全潜式浮式风机拖航安全的建议。[结果]结果表明:相比于横摇运动,全潜式浮式风机的纵摇和垂荡运动受风速影响较为明显,风速越大,运动幅度越大;当风浪方向为90°时,风机的横摇运动受风浪方向影响较大,风浪方向为0°时,风机的纵摇和垂荡运动受风浪方向影响较大。[结论]在保证拖航过程在拖航窗口期的前提下,实际工程中建议对全潜式浮式风机采用逆风拖航的方式,以降低风机振动和共振的风险。同时,应尽量避免风向与拖航方向垂直的情况,两者垂直容易引发较大程度的横摇运动,使拖航过程较为危险。逆风拖航时,在超过平均海况的较大风速30.9 m/s下,全潜式浮式风机的运动响应及拖缆力仍能满足安全拖航的要求。
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关键词
全潜式浮式风机
拖航稳性
Moses数值模拟
风速
风向
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Keywords
fully submersible floating OWT
towing stability
Moses numerical simulation
wind speed
wind direction
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分类号
TK89
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
TM315
[电气工程—电机]
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题名多浮筒全潜式海上风机整机拖航运动特性试验对比
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作者
齐喜玲
乐丛欢
任建宇
张浦阳
丁红岩
齐晓亮
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机构
天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室
中海油能源发展股份有限公司
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出处
《南方能源建设》
2024年第2期17-30,共14页
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基金
国家自然科学基金“深远海漂浮式基础和风电机组一体化拖航系统耦合动力响应及调控机理研究”(52271287)。
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文摘
[目的]基于搭载了DTU 10 MW风机的三四筒型全潜式浮式风机整机海上拖航过程,开展了物理模型试验,对比研究三浮筒型式和四浮筒型式的SFOWT在拖航过程中各自由度运动响应及拖缆力在不同工况下的变化规律。[方法]首先在静水中开展自由衰减试验,随后在规则波和不规则波浪环境中开展拖航过程试验,研究不同的拖缆点高度、波高以及周期对拖航过程的影响。[结果]结果表明:(1)对SFOWT的垂荡、横摇和纵摇自振周期进行分析,发现相同自由度下2种结构SFOWT的自振周期相差在5 s以内,三浮筒式SFOWT与四浮筒式SFOWT相比,三浮筒式SFOWT垂荡加速度更小,纵摇和横摇的自然周期更大;(2)随着波高的增加,SFOWT在各自由度上的响应以及拖缆力都在增大,规则波和不规则波工况下波高的增加对三浮筒型式SFOWT垂荡加速度、横摇角的影响更大,纵摇角以及拖缆力较小;(3)当波浪周期与SFOWT自身的固有周期相差较大时,随着波浪周期的增大,除垂荡加速度外SFOWT各自由度上的响应呈现减小的趋势;(4)当拖缆点高度与水线面齐平时,2种型式SFOWT的拖缆力幅值较其他两种工况最大分别减小11.1%和14.7%。[结论]四浮筒型式SFOWT的拖航运动性能更佳。在实际工程中,应当将拖缆点高度布置在结构自浮时水面线所在的位置,以减小拖航过程中的运动响应。
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关键词
DTU
10
MW
全潜式浮式风机
一体化拖航
动力响应
自由衰减
模型试验
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Keywords
DTU 10 MW
submerged floating offshore wind turbine
integrated towing
motion response
free attenuation
model test
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分类号
TK89
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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