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题名垂荡板对浮式风机水动—气动耦合性能影响研究
被引量：9
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作者
郑建才
赵伟文
万德成
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机构
上海交通大学船海计算水动力学研究中心(CMHL)船舶海洋与建筑工程学院
浙江大学海洋学院
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出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2022年第1期65-73,共9页
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基金
国家重点研发计划项目(2019YFB1704200,2019YFC0312400)
国家自然科学基金项目(51879159)
浙江省深远海风电技术研究重点实验室开放基金项目(ZOE2020005)。
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文摘
随着风电产业向深远海发展,浮式风机已经成为海上风机未来的发展趋势。由于复杂的风浪联合环境载荷作用,浮式风机作业时通常会产生大幅度的运动响应,这一方面会使得浮式风机系统受到的水动力载荷更加复杂,另一方面会影响浮式风机的输出功率。因此,如何有效地抑制浮式风机系统的运动响应就成为了设计的关键。基于非稳态致动线模型和两相流求解器naoeFOAM-SJTU,进行了带垂荡板的浮式风机耦合性能研究。首先在OC3-Hywind Spar平台上附加垂荡板,并结合NREL-5 MW风力机建立带垂荡板的浮式风机模型。其次对比不同形状的垂荡板对Spar-5 MW型浮式风机气动—水动耦合结果,分析相同风浪联合作用条件下垂荡板形状对浮式风机耦合响应的影响。研究结果表明:垂荡板能够减小纵荡和垂荡等运动响应幅值,但是对纵摇运动响应影响较小;当垂荡板直径和吃水位置相同时,相同风浪条件下圆形垂荡板能使浮式风机的气动平均功率增大约0.844%,而正方形垂荡板却使平均功率减小1.492%,这说明圆形垂荡板对浮式风机系统的作用效果整体而言优于正方形。
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关键词
非稳态致动线模型
naoeFOAM-SJTU求解器
垂荡板
水动—气动耦合
浮式风机
海上风电
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Keywords
unsteady actuator line model
naoeFOAM-SJTU solver
heave plate
coupling aerodynamic and hydrodynamic
floating offshore wind turbine
offshore wind power
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分类号
P751
[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
O357
[理学—流体力学]
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