漂浮式潮流電站彈性系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、“海洋強(qiáng)國(guó)”是思想上的一次重大突破。所謂海洋強(qiáng)國(guó),就是能夠利用海洋、開發(fā)海洋、甚至最終達(dá)到控制海洋的綜合性海上力量。海洋中儲(chǔ)備著豐富的、可再生的綠色資源,潮流能作為一種可利用性強(qiáng)的海洋綠色能源,是當(dāng)今可再生能源研究的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。漂浮式潮流電站作為海洋能開發(fā)利用的一種有效的工具,日益受到人們的關(guān)注,而為其設(shè)計(jì)合理的錨泊系統(tǒng),并且在滿足定位需求的同時(shí)盡可能的減輕重量,避免電站發(fā)生傾覆,成為潮流電站乃至人類開發(fā)海洋活動(dòng)中尤為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

2、
　　本文以國(guó)家海洋能專項(xiàng)資金項(xiàng)目為依托,對(duì)裝機(jī)容量為2×300KW的漂浮式潮流電站進(jìn)行系泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究,隨著電站功率的不斷加大,布置海域的地形越來(lái)越復(fù)雜等問(wèn)題的日益顯露,使得系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度加大,設(shè)計(jì)一種安全性和經(jīng)濟(jì)性較好的系泊系統(tǒng)的要求更為迫切。在這種趨勢(shì)影響下,系泊線組成成分也在不斷改變,由單一到多成分組合,其材料種類也更加多樣化,給系泊設(shè)計(jì)提供了更加豐富的選擇空間。為了使本次對(duì)漂浮式潮流電站系泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,在

3、設(shè)計(jì)中引入了一種新型非線彈性拉伸的材料,系泊線由非線彈性拉伸材料和錨鏈兩種成分組合而成。本文工作如下:
　　首先,考慮水流的影響,對(duì)加入非線彈性索成分的系泊線進(jìn)行數(shù)值求解,求解多成分組合系泊線懸鏈線方程,研究非線彈性索在系泊系統(tǒng)中的影響及規(guī)律。為非線彈性索在工程上的使用提供理論依據(jù)。
　　其次,使用AQWA軟件對(duì)漂浮式潮流電站的載體做水動(dòng)力分析。應(yīng)用AQWA-LINE模塊計(jì)算浮體結(jié)構(gòu)在常規(guī)波中的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)問(wèn)題,主要使用的是三維

4、線性波理論。得到漂浮式潮流電站在規(guī)則波中的水動(dòng)力響應(yīng)、水動(dòng)力系數(shù)以及平均二階波浪力,計(jì)算載體六自由度運(yùn)動(dòng)的RAO及浮體的附加質(zhì)量和輻射阻尼等。為系泊系統(tǒng)時(shí)域求解提供必要的計(jì)算數(shù)據(jù),分析研究系泊線布置角度,為系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作做準(zhǔn)備。
　　最后,分析漂浮式潮流電站的環(huán)境載荷,結(jié)合實(shí)際工程,參照規(guī)范要求,系泊線中加入非線彈性索,應(yīng)用AQWA軟件對(duì)漂浮式潮流電站的系泊系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)域計(jì)算。為潮流電站提供可行性的系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行校核,通過(guò)