检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

海上浮式风机时域耦合程序原理及其验证

上海交通大学学报 2019年第12期53卷 1440-1449页

作者：陈嘉豪刘格梁胡志强上海交通大学海洋工程国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 纽卡斯尔大学工程学院纽卡斯尔NE17RU英国中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广州510663

介绍自主研发的海上浮式风机时域耦合仿真程序的基本原理及其关键技术.该程序利用非稳态叶素-动量理论计算海上浮式风机的气动载荷;利用势流理论和Morison方程计算海上浮式风机的水动力载荷;利用准静态悬链线模型计算锚泊系统的作用;利... 详细信息

介绍自主研发的海上浮式风机时域耦合仿真程序的基本原理及其关键技术.该程序利用非稳态叶素-动量理论计算海上浮式风机的气动载荷;利用势流理论和Morison方程计算海上浮式风机的水动力载荷;利用准静态悬链线模型计算锚泊系统的作用;利用Kane动力学方程构建系统的动力学控制方程;利用变桨距和发电机转矩控制器调节海上浮式风机的风能捕获效率.研究开展同类程序的对比验证,结果表明该时域耦合程序能够准确地反映海上浮式风机复杂的耦合动力学特性,为海上浮式风机的耦合动力理论研究和数值程序开发提供一定的参考依据.

关键词：海上浮式风机数值程序势流理论 Kane动力学方程叶素-动量法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

海上浮式风机多体系统耦合动力模型研究

振动工程学报 2024年第1期37卷 20-30页

作者：李书进郑达成孔凡武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

海上浮式风机是近年来随着海上风电的快速发展,为了捕获深海更丰富、更持久的风能而提出的一种风力发电装置,已成为当今风能开发的主要方向。作为一种多体系统,由于海上浮式风机结构特殊,加上环境复杂,对其进行准确的计算和分析尤为重... 详细信息

海上浮式风机是近年来随着海上风电的快速发展,为了捕获深海更丰富、更持久的风能而提出的一种风力发电装置,已成为当今风能开发的主要方向。作为一种多体系统,由于海上浮式风机结构特殊,加上环境复杂,对其进行准确的计算和分析尤为重要。本文对海上浮式风机的耦合动力模型进行了研究,建立了复杂工况下Spar型海上浮式风机改进的14-DOF耦合动力模型,包括气动力模块、水动力模块和结构分析模块等,用于扩展其适用范围和准确计算风机的动力响应,并通过数值仿真对所建模型进行了分析和验证。主要的改进有:不对平台和塔架的转动角度作小量近似,扩展其适用范围;考虑角速度和欧拉角速度的换算关系,不作等化处理。此外,所建模型考虑风机叶片扭转角对叶片变形的影响,得到了较为准确的叶片面内外响应。同时采用线性势流理论对水动力进行计算,较之Morison方程适用性更广。仿真分析表明,本文所建模型可以更准确地计算海上浮式风机系统的动力响应,且具有更广的适用范围。

关键词：海上浮式风机多体系统气动力分析水动力分析耦合模型

基于规定性能方法的海上浮式风机独立变桨控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

哈尔滨工程大学学报 2023年第5期44卷 767-773页

作者：孙寒冰刘伟杰荆丰梅哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 北京石油化工学院机械工程学院北京102617

针对复杂海洋环境的干扰问题和海上浮式风机本身结构的强非线性、时变性问题,本文提出一种有限时间规定性能方法,保持浮式风机输出功率稳定,并减小风机结构载荷。有限时间规定性能引入收敛的性能函数来约束功率的波动,可以良好的适应浮... 详细信息

针对复杂海洋环境的干扰问题和海上浮式风机本身结构的强非线性、时变性问题,本文提出一种有限时间规定性能方法,保持浮式风机输出功率稳定,并减小风机结构载荷。有限时间规定性能引入收敛的性能函数来约束功率的波动,可以良好的适应浮式风机高度非线性系统,并且不需要精确的系统动力学模型。把该方法应用于统一变桨和独立变桨控制实现了功率调节、平台俯仰运动控制和叶片疲劳载荷的降低。在FAST上进行仿真试验验证该方法具有良好的性能。

关键词：海上浮式风机变桨控制规定性能函数风机降载

基于环境等值线法的海上浮式风机长期极限响应预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

重庆大学学报 2022年第10期45卷 11-24页

作者：柴子元朱才朝谭建军宋朝省王叶重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 中国船舶集团海装风电股份有限公司重庆401122

为保证海上浮式风机在复杂的风浪环境载荷作用下正常服役,需要评估海上浮式风机的长期极限响应。通过实测风浪的联合概率分布,利用基于逆一次可靠度法(IFORM)和逆二次可靠度法(ISORM)的环境等值线法获取环境工况组合,模拟风机短期响应... 详细信息

为保证海上浮式风机在复杂的风浪环境载荷作用下正常服役,需要评估海上浮式风机的长期极限响应。通过实测风浪的联合概率分布,利用基于逆一次可靠度法(IFORM)和逆二次可靠度法(ISORM)的环境等值线法获取环境工况组合,模拟风机短期响应并结合Gumbel极值分布计算风机长期极限响应,实现了对海上浮式风机50 a重现周期的极限响应预测。研究结果表明:风浪联合作用下,随着平均风速增大,平台纵荡运动、叶根面外弯矩和塔基前后弯矩出现了先增大后减少的趋势;随着有义波高增大,平台纵荡运动最大值和平均值、塔基前后弯矩最大值也随之增大;与基于IFORM的环境等值线法相比,基于ISORM的环境等值线法可以涵盖更多的环境工况组合,得到更大的浮式风机长期极限响应,进一步提高了风机结构设计安全性。

关键词：海上浮式风机逆一次可靠度法逆二次可靠度法环境等值线法长期极限响应

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

海上浮式风机系泊缆索的动张力分析

机械设计 2017年第10期34卷 56-60页

作者：沈意平贺赛坪李学军朱广辉湖南科技大学机械设备健康维护重点实验室湖南湘潭411201 湘电风能有限公司湖南湘潭411102

海上浮式风机为深海风能开发提供了有效的解决方案,风浪载荷下风力机将产生大幅运动,系泊缆索往往处于松弛-张紧交替状态,过大的动张力将引起缆索疲劳断裂而导致风力机倾覆而损毁。考虑气动和波浪载荷作用,建立系泊缆索张紧、松弛状态... 详细信息

海上浮式风机为深海风能开发提供了有效的解决方案,风浪载荷下风力机将产生大幅运动,系泊缆索往往处于松弛-张紧交替状态,过大的动张力将引起缆索疲劳断裂而导致风力机倾覆而损毁。考虑气动和波浪载荷作用,建立系泊缆索张紧、松弛状态下的风力机运动学方程,缆索的松弛-张紧区域根据阻尼比、频率比和位移比确定。以美国可再生能源实验室(NREL)5MW海上半潜式风力机为研究对象,分析了不同工况下风力机的运动响应及缆索的动张力变化规律,阐明了系泊缆索施加的预张紧力对其动张力的影响,这将为海上浮式风机系泊系统设计提供理论依据。

关键词：海上浮式风机系泊缆索松弛-张紧动张力预张力

海上浮式风机在支撑平台运动影响下的气动特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

海洋工程 2017年第1期35卷 42-50页

作者：刘格梁胡志强段斐上海交通大学海洋工程国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

浮式风机的平台作为支撑系统,其六自由度刚体运动响应决定上层风机的运动状态,也影响叶轮的环境载荷。叶轮的运动使周围流场变得复杂,叶片承受着非定常的气动载荷。研究中考虑叶片结构的运动,将基于定常流场的叶素动量理论用于局部叶素... 详细信息

浮式风机的平台作为支撑系统,其六自由度刚体运动响应决定上层风机的运动状态,也影响叶轮的环境载荷。叶轮的运动使周围流场变得复杂,叶片承受着非定常的气动载荷。研究中考虑叶片结构的运动,将基于定常流场的叶素动量理论用于局部叶素的气动分析,考虑偏航模型,充分模拟气流与叶轮的相互作用。在给定平台各个自由度运动下,计算叶轮气动参数,分析平台运动带来的影响,从入流速度方面探究引起气动载荷变化的本质原因。研究发现,叶轮气动性能和转动轴的方向有关,若平台运动改变转动轴方向,会引起气动载荷以多倍于叶轮旋转的频率发生周期变化,平台转动自由度的运动对叶轮气动性能影响显著。

关键词：海上浮式风机气动载荷支撑平台运动叶素动量法非定常分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

海上浮式风机载荷计算与动力学分析研究综述

湖南科技大学学报（自然科学版） 2017年第4期32卷 23-31页

作者：沈意平张小军李学军朱广辉湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湘电风能有限公司湖南湘潭411000

海上浮式风机是目前最具开发潜力的新型风电技术,能为蕴藏丰富的深海风能开发提供有效的解决方案.由于浮式基础的大幅度运动、缆索的非线性大变形、叶片和塔架的大柔性及叶片承受的巨大运行风载荷,使得风浪流载荷作用下海上浮式风机系... 详细信息

海上浮式风机是目前最具开发潜力的新型风电技术,能为蕴藏丰富的深海风能开发提供有效的解决方案.由于浮式基础的大幅度运动、缆索的非线性大变形、叶片和塔架的大柔性及叶片承受的巨大运行风载荷,使得风浪流载荷作用下海上浮式风机系统耦合动力学分析面临着巨大的挑战.考虑到海上浮式风机特有的运动和体型特征,论述了海上浮式风机水动力学、气动力学、锚泊系统动力学和刚柔耦合动力学分析等方面的研究进展,阐明了现有载荷计算和动力学分析方法存在的局限性和可能的解决方法,指出未来应从全局系统出发研究水动力学、气动力学和结构动力学耦合问题,从而发展并形成海上浮式风机的专业分析方法与工具.

关键词：海上浮式风机大幅度运动环境载荷柔性多体动力学

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

海上浮式风机气动性能数值模拟

海洋工程 2016年第3期34卷 38-46页

作者：吴俊丁金鸿何炎平赵永生刘亚东上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室上海200240

采用计算流体动力学(CFD)方法,基于RANS方程和SST k-ω湍流模型,对OC3-Hywind Spar浮式平台支撑的NREL5 MW风机进行气动性能模拟。对固定式风机的数值模型做网格无关性验证,同时考虑垂直风切变的影响,并将数值结果与NREL设计数据进行对... 详细信息

采用计算流体动力学(CFD)方法,基于RANS方程和SST k-ω湍流模型,对OC3-Hywind Spar浮式平台支撑的NREL5 MW风机进行气动性能模拟。对固定式风机的数值模型做网格无关性验证,同时考虑垂直风切变的影响,并将数值结果与NREL设计数据进行对比以验证模型的有效性。在FLUENT软件中,设定嵌入式滑移网格和用户定义程序(UDF)来模拟风机叶轮随平台的周期运动,分别研究浮式平台的纵荡、纵摇和首摇运动对风机气动荷载的影响。数值结果表明平台的纵荡和纵摇运动对输出功率影响较大,且平台运动幅值越大周期越低,其气动荷载变化越剧烈。合理控制平台的运动幅值对提高浮式风机的发电性能和疲劳强度有很大作用。

关键词：海上浮式风机计算流体动力学气动性能六自由度运动

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

海上浮式风机混合模型试验系统开发

海上浮式风机混合模型试验系统开发

作者：刘浩学上海交通大学

学位级别：硕士

开展缩比模型试验被认为是浮式风机最经济、可靠的研究方法。然而,在缩比水池模型试验中,缩尺定律对模型重量和尺寸提出了严格的要求,限制了状态监测系统的部署;水池试验中难以同时实现风载荷和波浪载荷的精确模拟,降低了浮式风机缩比... 详细信息

开展缩比模型试验被认为是浮式风机最经济、可靠的研究方法。然而,在缩比水池模型试验中,缩尺定律对模型重量和尺寸提出了严格的要求,限制了状态监测系统的部署;水池试验中难以同时实现风载荷和波浪载荷的精确模拟,降低了浮式风机缩比模型水池试验精确性和可靠性。由于模型设计、制造的难度及试验设备、场地等的限制,目前对于浮式风机发电功率、平台振荡作用下的气动载荷、偏航/变桨控制等研究面临诸多挑战。为此,本文针对海上浮式风机模型试验,采用数值模型与物理模型结合的方式提供了一种混合模型试验解决方案,该方法可在风洞内进行试验,细化研究气动响应特征,为开展广泛的风机伺服、结构控制研究提供了新途径。本文主要研究内容如下:（1）结合水池模型试验,对基于Matlab编制的水动力方程数值求解程序进行了验证,主要包括六自由度的自由衰减试验,验证结果表明程序可以较好的计算出浮体的运动响应情况。（2）开发了混合模型试验系统的数据采集和运动控制系统,基于水池模型试验结果,标定了系统相关参数;结合风力机物理模型和六自由度运动控制平台,搭建了海上浮式风机混合模型试验系统。（3）以纵荡、横荡、垂荡自由衰减测试为例,对该混合模型试验方法与试验系统进行了性能评估,对数据采集与调理、载荷修正、运动控制、平台性能等进行了验证。初步测试结果表明,该试验方法和系统可较准确地还原复杂环境下浮式风机耦合动力特性。

关键词：海上浮式风机混合模型试验数值模型物理模型