风浪联合作用下新型半潜浮式风机全耦合数值分析

声明

1 绪论

1.1 研究背景以及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 浮式风机研究历史

1.2.2 半潜浮式风机概念模型

1.2.3 国外研究进展

1.2.4 国内研究进展

1.3 研究内容与方法

1.3.1 存在的问题

1.3.2 研究目标以及研究内容

1.3.3 技术路线

2 海上风机荷载计算理论

2.1 空气动力学荷载计算理论

2.2.1 风的生成

2.2.2 叶素-动量理论

2.2.3 广义动态尾迹理论

2.2 波浪荷载计算理论

2.2.1 莫里森方程

2.2.2 势流理论

2.3 锚泊系统荷载计算理论

2.3.1 悬链线理论

2.3.2 准静态法

2.3.3 集中质量法

2.4 全耦合时域运动方程

2.5 本章小结

3 Ⅴ型半潜浮式平台频域水动力分析

3.1半潜浮式风机系统参数

3.1.1 风机以及塔筒参数

3.1.2 浮式支撑平台参数

3.1.3 锚泊系统参数

3.2 AQWA以及WAFDUT水动力软件浅析

3.2.1 WAFDUT频域水动力分析程序

3.2.2 ANSYS/AQWA水动力分析程序

3.2.3 水动力数值模型建立

3.3 Ⅴ型半潜平台频域水动力性能分析

3.3.1 附加质量与辐射阻尼

3.3.2 一阶波浪力传递函数

3.3.3 幅值响应算子

3.4 水动力数据对比

3.5 本章小结

4 Ⅴ型半潜浮式风机运动特性分析

4.1时域耦合模型建立

4.1.1 FAST简介

4.1.2自由衰减运动

4.2 V型半潜浮式风机运动特性分析

4.2.1计算工况选取

4.2.2 Ⅴ型半潜平台运动响应特性

4.2.3 Ⅴ型半潜风机系统机舱加速度响应特性

4.2.4 Ⅴ型半潜风机系统塔顶变形特性

4.3本章小结

5 Ⅴ型半潜浮式风机载荷特性分析

5.1.1 轮毂处推力

5.1.2 锚链力

5. 1. 3 叶根处剪力以及弯矩

5.1.4 塔基剪力以及弯矩

5.2 发电功率

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

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