中浅水深漂浮式风机系泊系统失效影响数值研究

作     者：李雅丽 高洋洋 王立忠 

作者机构：浙江大学海洋学院 浙江大学海南研究院 

出 版 物：《海洋工程》 (The Ocean Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0815[工学-水利工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0814[工学-土木工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2023YFB4203303) 浙江省重点研发计划项目(2023C01008) 

主　　题：漂浮式风机 系泊系统破断 一体化分析 运动响应 系泊张力 动态海缆 

摘      要：基于FAST-OrcaFlex风机时域一体化计算模型，开展了中浅水深15 MW半潜漂浮式风机系泊系统连续失效数值模拟研究，分析了正常发电和停机工况下系泊系统失效过程对漂浮式风机动力响应特性的影响规律。研究结果表明：在水深h=50 m，有效波高Hs=8.30 m，谱峰周期Tp=12.05 s，湍流风平均风速为16 m/s时，当与风浪同向单根锚链在导缆孔处破断时，同向剩余两根锚链在导缆孔处张力会显著增大，风机基础并不会发生较大偏移；当多根锚链在导缆孔处连续破断时，半潜式基础纵荡和横荡平均漂移距离最大可达152.64 m和6.72 m，导致剩余锚链悬空段减小，导缆孔张力降低；海流的作用显著增大系泊系统破断后漂浮式风机的漂移距离；极端停机工况下，半潜式基础纵荡和横荡平均漂移距离最大可达452.46 m和2.13 m。此外，动态海缆在漂浮式风机产生较大偏移后，弯曲曲率会超过其限值，极易发生破断失效，导致风机停机。