研究论文-漂浮式潮流电站载体水动力性能分析.pdf

所需积分/C币:21 2019-08-07 21:51:01 566KB PDF
15
收藏 收藏
举报

基于三维势流理论,在频域范围内,采用DNV船级社的SESAM软件系统,对某漂浮式潮流电站进行了水动力性能分析。通过分析,得出了横摇、纵摇、垂荡等响应变量的传递函数;结合载体实际工作时所处的海况,得出响应谱,并对其耐波性进行短期预报。计算结果表明,载体在横浪下垂荡和横摇较剧烈,各个浪向角下纵摇较接近。关键词:漂浮式潮流电站;水动力性能;传递函数;响应谱;短期预报
第1期 陈浩,等:漂浮式潮流电站载伓水动力性能分析 到运动响应谱,并作短期预报。 从以上分析可,此载体运动响应符合一般船舶 3.1运动响应传递函数 运动规律。枚文中采用的研究方法可行,计算结果可 从图3-5曲线可以看出:1)当创无限小,即波信。现列出单位波幅下各个响应的最不利海况及最大 长λ无限长时,载体近似认为是水中一质点,其运动幅值,如表1所示。 可描述为“随波逐流”;当@无限大,即波长λ无限短 表1载体最不利海况及传递函数最大幅值 时,水面可近似认为不动,载体基本无运动响应;计 最不利海况 算结果符合一般规律。2)波长与载体总长比(λ)对 运动响应 最大嚯值 频率/rad.s)浪向角/(°) 垂荡和纵摇影响很大,一般其幅频响应曲线峰值发生 垂荡m 0.30 在1<λ<2.5范围内;在零航速时峰值偏向低频区 纵攉(°) 1.10 离载休固冇周期较远,相对安全。由图3、4可以看出 横摇(°) 160 13.29 垂荡峰值出现在0.3md<m<0.7 rad/s范围内纵摇32运动响应统计特征 峰值在1rad/s<<1.2rads,都在低频区;也与1< 船舶运动响应谱曲线如图68所示。 λ/<2.5这一规律相吻合。各个浪向角下的纵摇响应 相近,单位波幅下纵摇角不超过5°。3)对于横摇运 =0.3 动,当1.5rads<ω<1.7rads时,横摇幅值比较大; 浪向角90°时出现最大值,此时载体处于共振区。但 0.2 浪向角在±45°氾围内,横摇运动较平稳,单位波幅下 0.1 l80° 橫摇角不超过8°。4)若拖航时控制载体和浪向的夹 0.100.480.861.241.62200 角范围在±20°范围内,各个响应值均比较小,运动趋 圆频率/(rads-) 于安全。 图6垂荡响应谱 →0°—-45°90°-135°→180° 把些 0.8 180° 0.6 0. 10 45° 00.10.30.50.7091.11.31.5 0.100.480.861.241.622.00 圆频率/(rads 圆频率(rads-) 图3垂荡响应传递函数 图7纵摇响应谱 10 日5+0°—45°+90--135°—180 90 00.10.30.50.70.91.11.31.51.71.9 员频率/(rads) 0).100.480.861.241.622.00 圆频率/(rads 图4纵摇响应传递函数 图8横摇响应谱 E14 0°45°*90°-135°180° 12 由响应谱统计值可得此海况(F,=2m,T:=5s持 续3h短期预报,统计结果如表2所示。从表2可以 看岀:垂荡和横摇在横浪吋响应最大,可能最大幅值 墓。665悄竹气9 分别达3.392m和0.434rad,应尽量避开横浪的情况。 圆频率/(rads") 纵摇在各个浪向角下的有义值和可能最大值较相近, 图5横摇响应传递函数 且数值较大,可见载体的纵摇是比较剧烈的。 应用科技 第41卷 表23h短期预报 表3载运动响应长期预报 运动浪向 有义值跨零 振动 可能 运动响应 10年20年30年50年 响应角(°) 周期/s次数(×10)最大值 垂荡/ 5.5365.75858886051 纵摇/rad 0.2770.2870.2930.301 1.351 6.708 l.610 2.596 横摇rad 0.4300.4460.4550.466 45 1514 6.478 1.667 2916 垂荡/m901.7556.140 表3给出了10年重现期,20年重现期,30年重 1.759 3.392 2914 现期及50年重现期预报极值。 13515136482 1801.351 6.706 1611 2.596 4结束语 0.130 5.745 1.880 0.253 文中基于三维势流理论,对某潮流电站的垂荡、 45 0.117 5.292 2.041 0.229 纵摇 纵摇和摇响应作了分析和短期预报。结果表明:毂 3.397 0.001 休在冇义波高为2m,跨零周期为5s的海况下一旦遭 1350.117 5282 2045 0.229 遇横浪作用,垂荡和横摇幅值比较大,此时非常危险, 1800.131 5.738 1.882 0.253 应加以防护。在设订时,应充分考虑载体的水动力响 应特性,可使其6个自由度的运动向高频和低频偏移, 45 0.154 4.814 2.244 0.302 横摇/ 避开波浪能量集中的频率范围,使驳船具有较小的波 900.221 4.721 2.288 0.434 浪响应。 1350.152 4.849 2.227 0.298 180 0.173 参考文献: 3.3长期预报 [刘富铀,赵世明我国海洋能研究与开发现状分析.海洋 长期预报的吋间通常为数年或全专命周期,载荷 技术,2007,263):118-120 和海况是变化的。根据微分思想,可以将许多短期顶2]传是国内外潮流能开发利用现状及中欧合作研究C]∥ 报有序组合起来做长期预报。用于长期预报的波浪散 中国第六届光伏会议,昆明,中国,2000295-295 L3」荆丰梅,张亮.漂浮式潮流电站总体设计LC」∥中国可再生 布图选自《两北太平洋波浪统计集》的Y1区块(纬 能源学会海洋能专业委员会第三届学术讨论会.温岭,中国, 度:35°~37.5°~40N,经度:119.2~122~127°E),如 2010:116-124 图9所示。Y1区块中每个短期海况用P-M谱模拟,[4] St denis m, PIERSON W J Jr. On the motions of ships in 长期分布应用两参数 Weibul模型拟合。 confused seas[]. TranS SNAME, 1953(61): 280-358 [5]杨代盛,桑国光,李维扬,等.船舶强度的慨率方法[M 100° 120° 140 160° 哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,1994:52-84 [6]李积德.船舶耐波性M.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社, 50 2007:53-60 40 [胡仁,李典庆,陈伯真.船舶与海洋工稈结构疲劳可靠性分 析[M.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2010:67-72 2wNw2N23 NW2 Nw3030° [8]张海彬赵耕贤.水动力分析在海洋结构物设计巾的应用 人不从 WA NW33 NWS> NW3/NI 44NW45NW46 中国海洋平台,2008,23(1):1-6 W51 NW52 NwS 9」盛振邦,刘应中.船舶原理LM」.上海:上海交通大学出版 NWSt NW57 NW55 NW39 NW60 社,2008:23-24 [10]方钟圣.西北太平洋波浪统计集[M北京:国防工业出 图9西北太平洋海域区块划分 版社,1996:103-105

...展开详情
试读 4P 研究论文-漂浮式潮流电站载体水动力性能分析.pdf
立即下载 低至0.43元/次 身份认证VIP会员低至7折
一个资源只可评论一次,评论内容不能少于5个字
您会向同学/朋友/同事推荐我们的CSDN下载吗?
谢谢参与!您的真实评价是我们改进的动力~
关注 私信
上传资源赚钱or赚积分
最新推荐
研究论文-漂浮式潮流电站载体水动力性能分析.pdf 21积分/C币 立即下载
1/4
研究论文-漂浮式潮流电站载体水动力性能分析.pdf第1页

试读结束, 可继续读1页

21积分/C币 立即下载 >