研究论文-漂浮式潮流电站系泊张力分析.pdf

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漂浮式潮流电站是潮流能开发的一种典型方式,系泊系统的设计分析是潮流电站开发的重点和难点之一,由于水轮机产生的流力巨大,系泊系统分析时需要对水轮机进行分析和考虑. 基于(计算流体动力学)CFD技术,得出水轮机受力和水动力性能,应用软件对潮流电站锚链受力进行计算,对系泊系统进行校核. 从结果中可以看出,由于水轮机的影响,对电站系泊系统提出了相当高的要求,设计的系泊系统满足要求. 分析计算接近工程实际,计算结果将为实际工程应用提供理论依据和数据支持.
70 应用科技 第39卷 张力结果如图26所示 103 500 ×103 500 400 400 300 300 200 l00 10 T/s 图20浪向3号锚链张力 图690浪向3号错链张力 根据ARP2SK2005的规定,拉力的限额可 以用锚泊成分最小断裂强度(MBS的一个百分数表 示.表4给出了AP推荐的不同分析方法对应的拉 400 力极限和等效安全系数 表4拉力极限和安全系数 分析方法拉力极限%MBS等效安全系数 200 准静态 动态 60 1.67 ×103 由于准静态分析方法中与质量阻尼和流体加 图3225°浪向3号锚链张力 速度相关的垂向运动和动态影响都忽略,这种方法 计算的锚链拉力对于不同船体类型、水深和锚索的 800 类型准确度变化非常大由于非线性影响较大,需 要考虑错泊线伸长以及海底影响,故采用时域动态 600 分析方法,依据表4AP规范锚链张力的等效安全 系数应大于167.不同浪向角下3号错链受力的平 40 均值、最大值以及锚链等效安全系数见表5 表5锚链张力分析 200 浪向角/(°)平均值N最人值N等效安仝系数 4.1E5 293 22.5 4.15E55.18E5 2.63 图445°浪向3号锚链张力 4.1E5646E5 103 754.15E5465 500 90 4.16E5 44E5 从表中结果可以看出,锚链等效安全系数均大 于要求的167,符合设计要求 从表6中可以发现,斜浪时锚链的最大张力明 200 显变大水轮机在工作过程中,受到的流力不仅在来 流方向有一个较大的分量,同时也会产生一个侧向 力,侧向力的大小约为迎流方向的1/4,这个侧向分 量的力是不容忽视的;因此,链张力在斜浪时会 图5675浪向3号锚链张力 变化较大,最大张力也相对较大在对潮流电站系泊 第6期 杨仲,等漂浮式潮流电站系泊张力分析 系统设计分析时,应充分考虑侧向力的影响 参考文献: 4结束语 [GE Zutian. The development of tidal resources in China: the 由于漂浮式潮流电站的特殊性,其系泊系统的 tidal experiment station of Jiangxia and its No. 1 and no2idi 设计分析应充分考虑水轮机的影响.在水轮机产生 rectional tidal water tuibine [Cy/ Ocean energy recovery 的较大环境力下,系泊系统应满足一定要求 hawaii. USA. 1989 由于水轮机的影响,错链张力将会较一般浅海 [2 National Renewable Energy Laboratory. Renewable data overview[J]. Renewable Energy Annual, 1997, 1(5): 2-3. 平台大很多;所以不能根据一般的浅海系泊设计经 3张焕芬.海洋能——未来的能源CW中国能源情报网第四 验设计浮式电站的系泊系统,在设计中应对锚链张 次全网大会成都,中国,1987 力准确估算,选取合适的系泊形式和尺寸于浮式4马整恩潮流电站的锚泊系统设计叭海洋工程,199,14 电站受力大,在实际工程中,容易引起刚性振动,使(2):24 得锚链力瞬时增大,导致锚链破断,所以,浮筒和弹马鉴恩李风来销泊列阵的设计与研究海洋工程19914 性连接链的设置是非常值得借鉴的,对系泊系统的(15561 缓冲作用是至关重要的 [6丰梅漂浮式潮流电站总体设计CW中国可再生能源学 系泊系统分析过程中,发现斜浪状况下锚链张 会海洋能专业委员会第三届学术讨论会温岭,中国,2010 力变化大,最大张力明显增大,通过分析认为是由曹130W漂浮式湖流电站错泊系统设训p哈尔滨 哈尔滨工程大学,2007:4765. 丁水轮机侧向力的影响. 虑了水轮机影响之后计算所得的销链张8春江潮流电站¥台选型及锚泊系统设计研究D]哈尔 滨:哈尔滨工程大学,2009:5988 力相对于先前发表过的硏究结果相比明显增大,对9张楠漂浮式潮流电站叶轮与铺泊系统设计研究D哈尔 于锚链的要求也更加严格. 滨:哈尔滨工程大学,2010:3864 由于研究更加接近实际,所以研究结果将为实[0侯卫松垂直轴水轮机CFD数值模拟有效性验证[y断能 际的工程项目提供理论依据和数据支持.对于漂浮源与可再生能源研究生学术论坛南京,中国201L 式潮流站的系泊系统设计,要考虑诸多因素,水[ ALTINSENO M船舶与海洋工程环境载荷M上海:上 轮机是重点之一,浅海地区的复杂海底状况也可能 海交通大学出版社,2008:194204 会对系泊系统的设计产生影响,而对于电站坐落地 [12 RP 2SK. Design and Analysis of Stationkeeping System for 点海底情况的分析是文中所欠缺的,在接下来的研 Floating Structures 究中应深入考虑

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2019-08-07
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