海底边界效应对海流发电水轮机水动力性能影响研究          下载免费PDF全文

盛传明  练继建  林大明  徐宝  黄宣旭 《海洋工程》2017,35(2):75-82

对30 W海流能水平轴水轮机进行叶片设计,应用FLUENT软件对水轮机的水动力性能进行数值模拟,研究了边界效应对叶片表面压力、流场、湍流强度、获能和轴向力的影响。受海底边界效应影响,海流速度沿深度呈现梯度变化,底层流速较小,中上层流速较大。边界效应导致水轮机的水动力性能呈现周期性变化,降低了水轮机的获能和轴向力。机组布置时,宜选择水流稳定且流速较大的中上层区域。  相似文献   

Research on the Influence of Helical Strakes on Dynamic Response of Floating Wind Turbine Platform     

DING Qin-wei  LI Chun 《海洋工程》2017,31(2):131-140

The stability of platform structure is the paramount guarantee of the safe operation of the offshore floating wind turbine. The NREL 5MW floating wind turbine is established based on the OC3-Hywind Spar Buoy platform with the supplement of helical strakes for the purpose to analyze the impact of helical strakes on the dynamic response of the floating wind turbine Spar platform. The dynamic response of floating wind turbine Spar platform under wind, wave and current loading from the impact of number, height and pitch ratio of the helical strakes is analysed by the radiation and diffraction theory, the finite element method and orthogonal design method. The result reveals that the helical strakes can effectively inhibit the dynamic response of the platform but enlarge the wave exciting force; the best parameter combination is two pieces of helical strakes with the height of 15%D (D is the diameter of the platform) and the pitch ratio of 5; the height of the helical strake and its pitch ratio have significant influence on pitch response.  相似文献   

考虑桩-弹性地基相互作用的单桩风机自振频率          下载免费PDF全文

牛文杰 《地震工程学报》2016,38(5):713-719

考虑桩-弹性地基相互作用,采用集中质量法和柔度法对泥面线以上的单桩风机结构进行多自由度动力分析,确定单桩风机的自振频率。通过算例给出单桩风机的自振频率值,并与不考虑桩-弹性地基相互作用的单桩风机的自振频率值进行比较。  相似文献   

某1.5MW风电塔振动台缩尺模型设计          下载免费PDF全文

孟家瑶  戴靠山    毛振西  王英  赵志 《世界地震工程》2018,34(4):191-198

风电塔是一种顶部有较大偏心质量的高耸薄壁悬臂结构,以某1.5MW水平轴三叶片风电塔为研究对象,重点关注风电塔振动台试验缩尺模型设计。根据量纲分析理论和相似条件,基于模型质量分布和刚度分布等效原则,设计模型塔筒截面及附加质量,保证模型与原型结构自振频率和振型相似。通过对比分析模型动力特性测试结果与原型实测结果,验证了该模型设计方法的合理性,可为同类型风电塔振动台试验设计提供参考与依据。针对该柔性对称高塔模型在动力特性测试中出现的正交耦合振动及拍振现象也进行了详细阐述。  相似文献   

高桩-混凝土承台式海上风电塔强振分析     

邓伟  金波  郑涛  和庆冬  何先龙 《地震工程与工程振动》2020,(1):233-241

对某个风电场的23座高桩-混凝土承台式海上风电塔进行了1年的强振监测,统计了其在台风、偏航冲击等作用力下的强振特性。监测数据分析发现:机舱对风向偏航时会引起塔筒强烈振动,且此类型强振现象持续时间达几十秒,有时振动加速度可超过10 m/s^2,每个月多达几百次;在某次台风作用下,塔筒的振动加速度接近10 m/s^2;施工船靠船时的碰撞引起塔筒的强振幅值接近15 m/s^2;通过分析风电塔1年运营期间的塔筒固有频率值,发现前3阶固有频率值、阻尼比未发现变化。监测结果表明:高桩-混凝土承台式风电塔在台风、机舱偏航,施工船碰撞时都会产生强烈振动。因此,机舱偏航和施工船碰撞引起风电塔的强振现象过于频繁发生,是风电塔疲劳损伤的重要因素。本文的研究成果可为此类型风电塔设计、运营安全监测及损伤诊断提供参考。  相似文献   

考虑水-桩-土相互作用的单桩式海上风机结构系统自振频率解析解     

赵密  常逸夫  王丕光  杜修力 《震灾防御技术》2020,15(4):659-669

海上风机结构系统频率是海上风机结构和基础设计考虑的关键因素之一,桩-土相互作用对海上风机结构系统频率影响显著。基于欧拉-伯努利梁理论和传递矩阵方法,考虑水-桩-土相互作用及塔筒变截面特性,建立单桩式海上风机结构系统横向振动自振频率特征方程;将桩-水相互作用等效为附加质量、桩-土相互作用等效为线性弹簧,变截面塔筒等效为多段均匀梁,利用MATLAB中fsolve函数求解固有频率。通过与有限元分析结果进行对比,验证本文方法精度与有效性,并将本文方法应用于实际工程中,研究桩基础埋深、上部质量、转动惯量和桩-水相互作用对单桩式海上风机结构系统自振频率的影响。  相似文献   

海上风力发电机三桩基础波流力的计算     

陈志强  陈兵  康海贵  邵学 《海洋技术学报》2009,28(1)

考虑了波浪在水流中的变形,计算了波流共存场中海上风力发电机三柱基础的受力.应用离散涡法,求解了不可压缩粘性流体的水平二维涡量-流函数Navier-Stokes方程,模拟了不同桩位布置对波流场的影响.以及各桩受力和三桩基础总力的随布置方式不同的变化.  相似文献   

电动变桨式潮流能水轮机获能分析与应用   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

谭俊哲  闫家政  王树杰  陈震  袁鹏 《海洋工程》2017,35(3):70-75

我国具有丰富的潮流能资源,但是存在潮流流速偏低、难以高效利用等问题。潮流能水轮机变桨距技术的利用,可有效提高潮流能资源利用效率。以提高潮流能水轮机高效获能为目标,分析了水轮机叶片桨距角对潮流能水轮机获能的影响规律,研究了水轮机变桨距技术原理及控制策略。在20 k W潮流能水轮机中运用了电动变桨距技术,根据潮流流速的不同,使用最大功率点追踪控制算法控制桨距角,并对机组运行过程进行实时测试。机组运行数据表明,与非变桨水轮机相比,变桨式潮流能水轮机可有效提高其获能效率。  相似文献   

潮流发电帆翼式柔性叶片水轮机实验研究   总被引：5，自引：0，他引：5  

王树杰  鹿兰帅  李冬  单忠德  赵宏  张静 《海洋工程》2009,27(1):83-89

潮流发电水轮机是海洋潮流能发电系统的核心组成部分.帆翼式柔性叶片水轮机是一种全新水流发电装置,叶片由柔性材料制成,在流体力作用下自动调节攻角,能充分利用流体的升力和阻力效应做功.以帆翼式柔性叶片水轮机获能系数为研究目标,采用因次分析法初步分析可能影响获能系数的因素,通过模型实验对叶片弧弦比、叶片边弦比、叶片密度与获能系数的关系进行研究.不同结构形式转子存在不同叶片弧弦比最佳值,叶片边弦比愈大,获能能力愈强;在一定范围内,叶片密度较小时,获能与起转能力强,转速波动性较大,适用于低流速工况;反之获能与起转能力弱,稳定性较好,电能质量较高,适用于高流速工况.最后提出优化方案,实验证实优化后水轮机在获能能力和发电能力上均有所提高.  相似文献   

单向荷载作用下海上风机多桶基础承载特性数值分析     

刘树杰  王忠涛  栾茂田 《海洋工程》2010,28(1)

作为一种新型的深水海上基础型式,桶形基础在海上风机设施设计与建设中逐步得到了发展和应用。以三桶基础为例,采用大型有限元软件ABAQUS对海上风机多桶基础的承载特性进行了三维有限元数值分析。根据海上风机的荷载受力特点,分别探讨了三桶基础在竖向荷载、水平荷载和力矩作用下的极限承载力,得出荷载作用方向及桶间距对极限承载力的影响程度,研究成果为复合加载模式下海上风机多桶基础的承载特性分析奠定了基础。  相似文献