固定式海上风力机实时混合试验加载方式研究

作     者：付杰 施伟 周惠蒙 张昱 李昕 FU Jie;SHI Wei;ZHOU Huimeng;ZHANG Yu;LI Xin

作者机构：大连理工大学深海工程研究中心辽宁大连116024 海岸与近海工程国家重点实验室(大连理工大学)辽宁大连116024 广州大学工程抗震研究中心广东广州510006 大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024 

出 版 物：《湖南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Hunan University:Natural Sciences)

年 卷 期：2023年第50卷第7期

页      面：160-168页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 080703[工学-动力机械及工程] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52071058 51939002 51878630) 

主　　题：固定式海上风力机 实时混合模型试验 数值子结构 物理子结构 数据交换 

摘      要：在传统的海上风力机模型试验中,湍流风载荷在实验室中复现困难,实验室场地的空间限制无法进行大型海上风力机模型试验,上部风力机与下部平台存在的缩尺矛盾也无法深入研究海上风力机全耦合作用机理.随着计算能力的提升、数值积分算法以及控制等关键问题研究取得突破,上述矛盾可由实时混合试验方法解决.本文以美国国家可再生能源实验室(NREL)5 MW固定式海上风力机为研究对象,按照1∶90进行缩尺,制作物理子结构模型,开发AeroDyn程序作为数值子结构,添加UDP/IP通信机制作为数据采集与传输方式,以推杆式作动器为加载装置,搭建了完整的实时混合试验系统,进行无海浪工况下的固定式海上风力机实时混合模型试验.将试验结果与FAST软件结果进行对比分析,结果吻合良好,说明了实时混合模型试验方法的可行性.研究结果为海上风力机实时混合模型试验技术的进一步发展提供了参考,为海上风力机结构设计与安全运行提供技术支撑.