上海交通大学学报 ›› 2021, Vol. 55 ›› Issue (1): 21-31.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.140
所属专题: 《上海交通大学学报》2021年12期专题汇总专辑; 《上海交通大学学报》2021年“海洋科学与工程”专题
收稿日期:2019-05-20
出版日期:2021-01-01
发布日期:2021-01-19
通讯作者:
何炎平
E-mail:hyp110@sjtu.edu.cn
作者简介:阳杰(1993-),男,湖南省衡阳市人,博士生,主要从事浮式风力机方向的研究.
基金资助:
YANG Jie, HE Yanping(
), MENG Long, ZHAO Yongsheng, WU Haoyu
Received:2019-05-20
Online:2021-01-01
Published:2021-01-19
Contact:
HE Yanping
E-mail:hyp110@sjtu.edu.cn
摘要:
为了实现单柱型浮式风力机在中等深度海域的实际规模应用,以新型6 MW单柱型浮式风力机为研究对象,在极限海况下对风力机的生存能力进行模型试验和数值模拟.模型试验采用缩尺比为1∶65.3的模型在上海交通大学海洋工程国家重点实验室进行,得到风力机的六自由度运动响应、锚泊系统的受力情况以及危险受力点的受力情况.通过数值模拟软件对风力机的时域耦合运动响应进行了仿真计算.对数值模拟和模型试验的数据进行时域和频域分析,结果表明:数值模拟与模型试验结果最大偏差小于12%,吻合良好;风力机运功响应的能量主要集中在低频和波浪频率处;整个浮式风力机系统在极限海况下可可靠生存.通过数据分析对风力机的载荷极限状态进行了预报,为结构强度计算提供必要的理论依据和计算参数.
中图分类号:
阳杰, 何炎平, 孟龙, 赵永生, 吴浩宇. 极限海况下6 MW单柱型浮式风力机耦合动力响应[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(1): 21-31.
YANG Jie, HE Yanping, MENG Long, ZHAO Yongsheng, WU Haoyu. Coupled Dynamic Response on a 6 MW Spar-Type Floating Offshore Wind Turbine Under Extreme Conditions[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2021, 55(1): 21-31.
表5
极限海况下风力机极限载荷表
| 方法 | F/kN | FT/kN | M/(kN·m) | MZ/(kN·m) | P/(°) |
|---|---|---|---|---|---|
| 模型试验 | 1 306 | 2 618 | 6 389 | 965 | 8.59 |
| 数值模拟 | 1 306 | 2 224 | 6 852 | 3 520 | 6.82 |
| 模型试验 | 1 296 | 2 645 | 6 638 | 3 538 | 8.52 |
| 数值模拟 | 1 267 | 2 462 | 6 115 | -2 159 | 7.15 |
| 模型试验 | 146 | -42 | 9 049 | -1 584 | -0.01 |
| 数值模拟 | 143 | -50 | 8 623 | -1 831 | -0.01 |
| 模型试验 | -323 | -875 | 6 018 | -5 644 | -0.11 |
| 数值模拟 | -388 | -1 053 | 6 131 | -5 357 | -0.21 |
| 模型试验 | 1 028 | 2 092 | 6 341 | -2 800 | 9.18 |
| 数值模拟 | 954 | 1 802 | 6 125 | -3 047 | 7.62 |
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