浮式风机一体化模拟的计算参数设置影响研究     

《海洋技术学报》2024,(1)

随着海上浮式风机的大型化发展，针对漂浮式风机的一体化耦合分析越来越重要。本文利用Simo-Riflex-Aerodyn 仿真工具建立OC4-Deepcwind 漂浮式风机一体化耦合模型，分析计算时间步长、初始截断时间、弹性结构单元离散数等计算参数对模拟结果的影响，包括浮式基础运动、系缆张力、叶片受力等。结果表明：当计算时间步长为0.005 s、0.01 s、0.02 s 时，浮式风机的响应结果差别较小，而计算消耗时间相差较大，0.01 s、0.02 s 的计算时间分别是0.005 s的70%、37%。相同工况下，不同参量响应达到稳定所需时间不同，纵荡需要的时间较长，最长达200 s；不同工况下，同一参量达到稳定所需时间也不相同，切出工况需要的时间最短，较额定工况快约60 s。结构单元离散数对塔柱受力影响较小，对叶片变形影响相对明显，当叶片离散数目减小时，响应值增大12%。实际中应根据具体工况选择合理的计算时间步长、初始截断时间和弹性结构单元离散数量。  相似文献   

基于WRF模式和自适应偏最小二乘回归法的风能预报试验研究   总被引：5，自引：0，他引：5  

程兴宏  陶树旺  魏磊  段玮  陈军明  江滢 《高原气象》2012,31(5):1461-1469

利用中尺度WRF(Weather Research and Forecast Model)模式预报了2009年1,4,7和10月甘肃某风电场区域的风速和风向,并与离风电场最近的两座测风塔对应时段50m和70m高度实测资料进行了对比,客观地评估了该模式对风场预报的准确率。在相对准确的风场预报基础上,利用2008年1月-2009年4月风电场200台风机的实际功率记录数据和同期气象要素场预报资料,采用自适应偏最小二乘回归法和单机预报法建立了每台风机未来48h逐15min输出功率记录数据与同时刻轮毂高度预报的风速、风向、气温、湿度及气压之间的非线性统计预报模型。为了对该模型的稳定性和准确性进行长期的客观评估,独立进行了2008年1-12月的预报试验,分别建立了12组独立的非线性统计预报模型。试验结果表明:(1)WRF模式预报的各月风向分布、风频大小与实测风向有较好的一致性;盛行风向基本一致,风频大小相当,风向分布特征也较为一致。(2)WRF模式预报的50m和70m高度逐时平均风速与实测值的相关系数介于0.6～0.8之间,均方根误差介于1.5～2.6m.s-1之间。(3)2008年1-12月逐15min风电场风电功率预报值与风机输出功率记录值的相关性较显著,可较好地预报出各月风电功率的时间变化趋势。两者相关系数介于0.58～0.90之间,均达到了99.9%置信度。(4)各月逐15min风电功率预报值与风机输出功率记录值的误差较小,相对于总额定装机容量而言,均方根误差介于2.76%～12.89%之间。  相似文献   

Numerical study of power production from tidal energy in the Khuran Channel and its feedback on background hydrodynamics     

Davood Shariatmadari  Seyed Mostafa Siadatmousavi  Cyrus Ershadi 《海洋学报(英文版)》2022,41(5):173-182

This study focuses on the development of a farm of tidal turbines in the Khuran Channel. The important factors include the location of turbines and their hydrodynamic effects on the environment. A three-dimensional circulation model for the Persian Gulf is employed for the comprehensive evaluation of the tidal energy potential throughout the study area. The model is validated by using in situ observations of water level and current data.The appropriate potential points for extracting the tidal e...  相似文献   

波浪载荷及气动力引起的半潜浮式风机疲劳损伤分析          下载免费PDF全文

冯士伦  杨虎  唐友刚  李焱 《海洋工程》2022,40(5):19-27

研究浅水半潜式大功率浮式风力机波浪载荷和气动力引起的基础结构疲劳损伤,揭示基础结构的疲劳损伤机理。采用谱疲劳损伤计算分析方法,以10 MW风力机为例,计算波浪载荷引起的热点应力及多种海况引起的疲劳损伤。采用叶素动量理论并基于所在海域的风速分布,计算叶轮转动引起的气动力及其引起的疲劳损伤。计算结果表明,对于半潜式三立柱浮式风力机,波浪载荷引起的基础结构应力远大于气动力引起的基础结构应力,基础结构损伤主要是由波浪载荷引起,气动力引起的浮式基础结构的损伤为10^-3量级,而波浪载荷引起的损伤为10^-1量级。  相似文献   

海上风电半潜式基础初步选型Pareto-Optimal评价          下载免费PDF全文

杜宇  王凯  高子予 《海洋工程》2022,40(4):121-128

针对半潜漂浮式风电基础初步选型,采用Pareto-Optimal评价方法对不同吃水、平台立柱直径、立柱间距和垂荡板直径四个参数的不同组合进行分析比较。基于浮体动力学频域计算方法,采用我国阳江某海域极限波浪条件计算得到叶轮中心水平加速度,同时考虑完整稳性的计算结果。对比分析表明平台吃水和立柱直径宜选择适中的取值,较大的排水量和立柱总体积并不会显著减小叶轮中心水平加速度。垂荡板对于改善平台整体性能是较为敏感的,垂荡板与立柱的直径比存在一定的最佳范围。平台立柱间距是影响平台运动性能最大的因素,增大立柱间距可以有效地降低叶轮中心水平加速度,但立柱间距的增大对立柱间的撑杆结构强度以及平台整体的建造和下水提出了较大的挑战。  相似文献   

锦州25—1南油气田主电站的选型设计     

邱波  韩冬  张慧芳 《海洋地质译丛》2009,(3):103-106

主电站作为海洋石油开采平台最重要的核心组成，为整个平台提供动力来源，是保证平台能够正常运转的心脏器官。从机组类型、特点，以及相应的工作原理等几个方面对海洋石油开采平台上的主电站作了简要的描述；依据相关基础数据，结合锦州25—1南油气田的特点，对油气田进行了电负荷分析，得出油气田设计所需要的典型电负荷量以及相关的数据；通过对机组容量、负荷率、备用率、机组占用平台面积、机组重量等几个参数的比对，从往复式发动机电站机组和燃气透平机电站机组中优选出了主电站机组方案。通过对锦州25—1南油气田主电站方案优选的详细阐述，为海洋石油开采平台主电站的选型设计提供参考和借鉴。  相似文献   

Numerical Simulation and Experimental Investigation on Performance of the Wells Turbine in Irregular Oscillating Flow     

黄忠洲  蒋念东  余志 《中国海洋工程》2001,(3):407-416

The Wells turbine is an axial-flow air-turbine designed to extract energy from ocean waves. An important consideration is the self-starting capability of the Wells turbine, a phenomenon encountered where the turbine accelerate by itself up to a certain speed for the best turbine performance. In order to clarify the self-starting characteristic and running performance of the Wells turbine in an irregular oscillating flow, a numerical simulation process is established in this paper on the rational assumption of quasi-steady flow conditions. Both self-starting characteristics and running performance are obtained through the numerical simulation and subsequently compared with the experimental data achieved on a computer-controlled oscillating flow test rig which could realize some irregular oscillating flow according to the specified spectrum. Results show that the self-starting time decreases with the increase of the significant wave height and the mean frequency of the irregular oscillating flow. Therefor  相似文献   

Comparison of LIMPET contra-rotating wells turbine with theoretical and model test predictions     

M Folley  R Curran  T Whittaker 《Ocean Engineering》2006,33(8-9):1056-1069

The performance of the contra-rotating Wells turbine installed in the LIMPET wave power station is compared to the predicted performance from theoretical analysis and model tests. A reasonable agreement was found between the predicted and measured turbine damping characteristic, however the turbine efficiency was found to be poorly predicted. It is postulated that this is due to the unsteady nature and mal-distribution of flow through the LIMPET turbine, which were not considered in the predictions. It is suggested that the reduced performance of the contra-rotating Wells turbine makes biplane or monoplane Wells turbines with guide vanes better solutions for OWC's.  相似文献   

长江口北支潮汐能源的综合利用   总被引：1，自引：0，他引：1  

郭成涛 《海洋工程》1995,(2)

长江口北支有着丰富的潮汐能源及淡水，航运、水产等资源，因长期未加规划、治理，以致远未开发利用，反使河道淤浅，迳流减少，通航能力降低，且有大量泥沙，盐倒灌南支，恶化航道、水质，亟待整治、开发。研究提出，北支潮汐能可有效地用以发电和疏浚河道。可利用北支有利的河势，建造大、小双库开发方式的潮汐电站，并利用该河上、下游端间具有潮时差的有利因素，使电站可以连续不断发电、供电。同时可利用建造的上、中、下游三座水闸，逐级集水攻沙，冲刷航道淤沙，提高通航能力，实现江、海直接联运。另可兼收淡水供应，水产养殖、旅游，以及沟通崇明岛与苏北的陆上交通等效益，潮汐电站工程可采用现实可行的新技术、新材料、新的结构形式，以降低造价，使我国潮汐能得到充分开发利用。  相似文献   

考虑初始倾斜的风机塔近场抗震可靠度分析          下载免费PDF全文

徐亚洲  时文浩  任倩倩 《地震工程学报》2022,44(5):1009-1016

为研究初始倾斜对风机塔结构动力可靠度的影响,利用高精度免棱镜全站仪实测某2 MW风力发电塔缩尺模型的初始倾斜缺陷,并通过ABAQUS软件分别建立倾斜以及无倾斜的有限元模型,开展结构在八度多遇近场随机地震动作用下的动力反应分析,随之采用Kriging插值模型结合子集模拟方法,计算两类模型在首次超越破坏准则下的抗震可靠度。研究结果表明：初始倾斜缺陷放大了结构塔顶侧移响应,在均值意义上,初始倾斜缺陷使得该风机塔缩尺模型的塔顶侧移增幅达7.8%;当侧移阈值达到6 mm时,所述两类模型的可靠度均接近于1,当设计阈值超过此数值时,模型初始倾斜带来的不利影响可忽略不计,而当设计阈值不足时,结构安全水准会因初始倾斜的存在而明显降低。因此,在风机塔可靠性设计中,建议对初始倾斜缺陷带来的可靠度下降这一因素加以考虑。  相似文献