漂浮式潮流電站載體構(gòu)型及性能研究.pdf

1、潮流能作為一種可再生能源，其應(yīng)用潛力很大。中國蘊(yùn)藏著大量的潮流能資源，開發(fā)前景很好。潮流能發(fā)電是主流的開發(fā)利用方式，其基本原理是利用流體推動(dòng)水輪機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子來發(fā)電，通常將電站系統(tǒng)放在潮流密集處。目前在全球的潮流能電站設(shè)備中，載體主要有漂浮式、樁柱式和重力式等幾種形式。漂浮式潮流能電站載體得到最為廣泛的應(yīng)用，原因是由于其安裝和運(yùn)輸非常便捷。漂浮式潮流能發(fā)電站要在某海域長時(shí)間工作，經(jīng)受波浪、流和風(fēng)的聯(lián)合作用，對(duì)載體的選型和各方面的性能提出了很

2、高的要求。本文重點(diǎn)考慮水輪機(jī)對(duì)載體的影響，分別計(jì)算了載體的水動(dòng)力性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和疲勞壽命。
　　本文主要研究內(nèi)容包括幾個(gè)方面：
　?。?）系統(tǒng)地回顧和歸納總結(jié)了現(xiàn)階段潮流能應(yīng)用方面的成果。
　?。?）對(duì)潮流電站載體結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行確定，通過比較單體駁船式、雙體船式兩種不同型式載體，選取了“中”字型潮流電站載體。
　　（3）基于勢(shì)流理論，考慮水輪機(jī)阻尼，得到載體的運(yùn)動(dòng)傳遞函數(shù)和載荷傳遞函數(shù)，分析了載體的運(yùn)動(dòng)和受力情況，

3、并作長期預(yù)報(bào)。
　?。?）根據(jù)長期預(yù)報(bào)結(jié)果得到設(shè)計(jì)波參數(shù)，對(duì)電站載體進(jìn)行全船有限元分析，并依據(jù)相關(guān)規(guī)范校核了主要構(gòu)件的應(yīng)力強(qiáng)度。
　?。?）根據(jù)應(yīng)力強(qiáng)度結(jié)果，選出載體應(yīng)力集中部位細(xì)化網(wǎng)格，在疲勞校核部位選擇11個(gè)熱點(diǎn)進(jìn)行疲勞校核，得到校核部位的疲勞壽命。
　?。?）分析短期海況和浪向角對(duì)熱點(diǎn)疲勞損傷度的影響，找出比較危險(xiǎn)的短期海況和浪向角。
　　本文對(duì)電站載體進(jìn)行了較為全面的分析。結(jié)果表明，該型潮流電站載體結(jié)構(gòu)符