系泊式新能源平台水动力分析_何江贤.caj

【摘要】 近年来,由于波浪能、潮流能、海上风能和太阳能等海洋可再生能源具有清洁、无污染、可再生等陆地资源无法比拟的优点,已成为国内外研究的重点。其中,海上太阳能得益于陆地成熟的开发利用技术,是应用前景最为广阔的海洋可再生能源。此外,随着海洋资源争夺的日趋剧烈,海洋环境资料的探测、远海的监控及通讯也日渐重要,相应功能的海洋结构物也应运而生。本文在充分调研各类海洋结构物研发现状及其水动力理论研究现状的基础上,对一种以太阳能为主要能源的新型海洋平台进行结构设计,选取运动性能较优的结构方案进行水动力性能分析。主要研究工作如下:根据浮式平台的设计流程以及太阳能发电系统的工作特性,设计了圆锥和圆台两个结构方案,并分析这两个结构方案的水动力性能。采用三维势流理论和Morison理论相结合的方法建立平台的水动力计算模型,通过水动力计算软件AQWA对平台进行频域分析,对比频域运动响应算子RAO选出水动力性能较优的圆台方案。采用在平台模型上安装运动传感器及无线传输装置的方法来测量和采集平台的实验数据,为海洋工程模型实验数据的测量和采集提供了一种简便实用的方法。通过将自由平台时域规则波数值计算结果与模型试验结果进行对比,验证了三维势流理论和Morison理论相结合的分析方法的正确性。本文最后对南海实际风浪海况进行时域数值模拟,系泊完整工况下缆绳的存在会使平台垂荡运动下降明显,而破损工况下平台的垂荡运动并未由于缆绳重量的减轻而上升。在正常作业海况下,无论是在系泊完整工况还是在破损工况下平台的运动性能均能满足作业要求。平台主要参数中作业水深对平台摇晃运动没有影响,而波浪谱谱峰参数越大,平台的垂荡及摇晃运动越剧烈。此外,重心高度不影响本平台垂荡运动,但重心高度下降,平台的摇晃运动越好。 还原

【Abstract】 In resent years, the development and utilization of marine renewable energy such as wave energy, tidal energy, offshore wind energy and solar energy has become the focus of research home and abroad, due to its incomparable advantages of clean, non-polluting and renewable. Among them, the offshore solar energy contains highest technical content and broadest application prospect due to its terrestrial solar mature technology. As the contention for resource becomes increasingly intensive, the detec... 

【关键词】 系泊系统； 新能源； 模型试验； 水动力分析；
【Key words】 Mooring systems； Renewable energy； Model test； Hydrodynamic analyse；