資源描述：
《半潛式浮式風機動力響應機理的理論與模型試驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、上海交通大學碩士學位論文半潛式浮式風機動力響應機理的理論與模型試驗研究碩士研究生：李良學號：1120109120導師：王晉教授胡志強副教授申請學位：工學碩士學科：船舶與海洋工程所在單位：船舶海洋與建筑工程學院答辯日期：2015年1月授予學位單位：上海交通大學DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterTHEORETICALANDEXPERIMENTALRESEARCHONDYNAMICRESPONSEOFASEMI-SUBMERSIBLEFLOATINGWINDTURBIN
2、ECandidate：LiLiangStudentID:1120109120Prof.WangJinSupervisor：AssociateProf.HuZhiqiangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringNavalArchitectureandOceanSpeciality：EngineeringSchoolofNavalArchitecture,CivilAffiliation：andOceanEngineeringDateofDefence：Jan,2015Degree-Conferring-Institut
3、ion：ShanghaiJiaoTongUniversity上海交通大學碩士學位論文半潛式浮式風機平臺耦合機理研究與試驗分析摘要由于環(huán)境污染、能源危機、可持續(xù)發(fā)展等議題日益成為人類社會生活的中心內容，風電產業(yè)正受到全世界愈來愈多的關注。實際上，陸基風力發(fā)電的商業(yè)化運作已經取得的巨大成功，已經成為一些地區(qū)的支柱型能源。然而，陸基風力發(fā)電的視覺、噪聲污染卻長期以來飽受詬??；而且由于陸地風場先天性缺陷（低平均風速、高湍流度），工業(yè)界難以高效地利用風力資源。在這樣的背景條件下，風電產業(yè)正謀求向深水風場進軍并創(chuàng)造性地提出了浮式風機平臺這一全新的海洋工程裝備概念。本文對一半潛式
4、浮式風機平臺（OC4-DeepCwind）在典型風、浪條件下的運動、載荷響應性能進行了全面的分析與研究，并自主開發(fā)了一套時域耦合分析程序——Wind-SKLOE作為浮式風機系統(tǒng)動力學響應的預報工具。在此基礎上，本文開展了相應的模型試驗研究，充分討論了模型制造、尺度效應等核心議題并通過試驗數據驗證了該耦合分析程序的預報精度。最后，文章利用數值工具FAST對該浮式風機系統(tǒng)在非正常工作狀態(tài)下的動力學性能進行了研究。本文具體研究內容如下：1.首先全面、詳實地介紹浮式風機系統(tǒng)這一全新的概念，重點闡述其在工程應用上的挑戰(zhàn)與不同研究方法。2.開發(fā)耦合動力學時域模擬程序（Wind-
5、SKLOE）預報浮式風機系統(tǒng)的運動相應。水動力學數值模型基于線性勢流理論，并通過葉素動量理論計算氣動載荷。由于自由液面的記憶效應，輻射波浪力與浮體歷史運動相關，Wind-SKLOE中采用脈沖響應理論對其進行模擬。此外，通過引入動態(tài)尾流模型對氣動力學中的動態(tài)效應進行修正。3.以OC4-DeepCwind半潛浮式風機系統(tǒng)為研究對象開展相應的模型試驗研究，詳細介紹試驗設計思路以及操作過程。著重討論在Froude數相似條件下由于Reynolds數不相似所導致的氣動力載荷不匹配問題以及修正方法。4.通過模型試驗測量數據對自主開發(fā)程序的預報精度進行驗證，討論該程序的適用性與局限
6、性v上海交通大學碩士學位論文5.通過數值工具FAST對OC4-DeepCwind浮式風機系統(tǒng)在非正常工作條件下的獨特響應特性進行研究，重點討論機艙內部傳動機構強制關閉后的瞬態(tài)效應。關鍵詞：浮式風機，動力響應，模型試驗，時域數值計算，Wind-SKLOEvi上海交通大學碩士學位論文THEORETICALANDEXPERIMENTALRESEARCHONDYNAMICRESPONSEOFASEMI-SUBMERSIBLEFLOATINGWINDTURBINEABSTRACTInrecentyears,issueslikeenvironmentalpollution,en
7、ergycrisisandsustainabledevelopmenthavearousedmuchconcernamongthepublic.However,traditionalland-basedwindturbineshavebeencontinuallycomplainedaboutthevisual,acousticandenvironmentalimpacts.Duetomoreturbulentbreezesandlowerannualmeanwindvelocity,itistechnologicallyhardtoachievehighere
