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浮体平台运动对浮式风电机组气动特性影响风洞试验
1
作者
王新宝
李庆安
+4 位作者
蔡畅
王泽坤
王腾渊
陈晔雯
杨英健
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2022年第4期240-246,共7页
浮式风电机组作为一种大型海洋结构物和刚柔旋转体,其运行受到海风-波浪-洋流的组合扰动,服役环境恶劣,多体多场耦合动力学行为极其复杂,严重阻碍浮式风电技术的发展。针对该问题,本文进行了浮体平台运动下浮式风电机组模型的气动特性...
浮式风电机组作为一种大型海洋结构物和刚柔旋转体,其运行受到海风-波浪-洋流的组合扰动,服役环境恶劣,多体多场耦合动力学行为极其复杂,严重阻碍浮式风电技术的发展。针对该问题,本文进行了浮体平台运动下浮式风电机组模型的气动特性试验研究。通过六自由度平台控制机组模型不同的纵摇运动模式,进行定常风速下的风洞试验,获得了不同纵摇振幅下的气动性能变化规律。在静态倾斜测试中,功率系数随着纵摇角度的增大而减小,俯仰力矩系数和偏航力矩系数随着纵摇角度的增大而增大。动态测试的结果表明,纵摇状态下的力矩系数存在迟滞效应,且随着振幅的增大,迟滞效应明显增强,其中偏航力矩系数波动为逆时针方向,俯仰力矩波动为顺时针方向。本文揭示了平台纵摇运动对浮式风电机组气动特性的影响规律,对于厘清风-浪-流组合扰动下的气动-水动-伺服-弹性多体多场耦合机制具有重要意义。
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关键词
浮式风电机组
气动特性
纵摇运动
力矩系数
纵摇振幅
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职称材料
浮式海上风电机组试验模型相似准则与风荷载模拟装置
被引量：
3
2
作者
李玉刚
赵志峰
任年鑫
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2016年第2期4-7,共4页
浮式海上风电机组(FOWT)作为一门新兴的前沿学科,相关研究强烈地依赖波浪水池模型试验,模型试验结果的准确性和可靠性不仅取决于模型本身能否反映实际结构的几何与力学特征,而且取决于试验环境能否重现自然的海洋环境。因此,当前适用于F...
浮式海上风电机组(FOWT)作为一门新兴的前沿学科,相关研究强烈地依赖波浪水池模型试验,模型试验结果的准确性和可靠性不仅取决于模型本身能否反映实际结构的几何与力学特征,而且取决于试验环境能否重现自然的海洋环境。因此,当前适用于FOWT波浪水池模型试验的相似准则和风荷载模拟技术研究显得尤为重要,分别针对以上两方面内容阐述了当前国内外研究现状及存在的问题,为FOWT波浪水池模型试验提供有益的借鉴。
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关键词
浮式
海上
风
电
机组
模型试验
相似准则
风
荷载
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职称材料
半潜式风电机组平台水动力模型试验及数值模拟研究
被引量：
1
3
作者
方龙
翟恩地
+3 位作者
李荣富
赵子晗
邵昌盛
章丽骏
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期1145-1156,共12页
针对某深远海漂浮式风电机组运动响应受风载荷影响的问题,进行了缩尺模型的水池试验以及实尺模型的数值模拟计算:根据水池自由衰减试验得到的自由衰减曲线及衰减消灭曲线,对基于势流边界元建立的数值模型进行了必要的阻尼修正;用数值方...
针对某深远海漂浮式风电机组运动响应受风载荷影响的问题,进行了缩尺模型的水池试验以及实尺模型的数值模拟计算:根据水池自由衰减试验得到的自由衰减曲线及衰减消灭曲线,对基于势流边界元建立的数值模型进行了必要的阻尼修正;用数值方法计算得到的平台运动RAO结果与水池试验生成白噪声非规则波时测量得到的平台运动响应结果进行了对比分析,确保了所建立数值模型的准确性,同时验证了白噪声非规则波试验的可行性;通过时域及频域数值计算方法与试验方法相结合,对比研究了恒风条件下和无风条件下白噪声非规则波作用时平台的运动响应,以及相关的波浪载荷与风载荷的幅值与相位频谱.根据上述计算及研究结果,最终初步总结出了风载荷对风电平台半潜式浮式基础的运动响应的主要影响形式及原因.研究结果表明:风载荷对平台运动的影响与风、浪载荷主要频率成分处频率、幅值以及相位有关.在风载荷与波浪载荷的能量集中频率基本一致,且与平台运动固有频率相重叠时,风载荷的影响会得以显著体现(本文中差异约22%),而影响的形式(增强或削弱运动幅值)则取决于此时风载荷与波浪载荷的相位差:当风、浪载荷同相位时,联合载荷作用下相关自由度的运动幅值将显著增大,反之则显著减小.
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关键词
浮式风电机组
运动响应
气动载荷
模型试验
数值模拟
势流边界元
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职称材料
题名
浮体平台运动对浮式风电机组气动特性影响风洞试验
1
作者
王新宝
李庆安
蔡畅
王泽坤
王腾渊
陈晔雯
杨英健
机构
中国科学院工程热物理研究所
中国科学院风能利用重点实验室
中国科学院大学
中国船舶重工集团海装风电股份有限公司
内蒙古工业大学能源与动力工程学院
华北电力大学能源动力与机械工程学院
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2022年第4期240-246,共7页
基金
国家自然科学基金(52176212)
工程中心开放基金项目。
文摘
浮式风电机组作为一种大型海洋结构物和刚柔旋转体,其运行受到海风-波浪-洋流的组合扰动,服役环境恶劣,多体多场耦合动力学行为极其复杂,严重阻碍浮式风电技术的发展。针对该问题,本文进行了浮体平台运动下浮式风电机组模型的气动特性试验研究。通过六自由度平台控制机组模型不同的纵摇运动模式,进行定常风速下的风洞试验,获得了不同纵摇振幅下的气动性能变化规律。在静态倾斜测试中,功率系数随着纵摇角度的增大而减小,俯仰力矩系数和偏航力矩系数随着纵摇角度的增大而增大。动态测试的结果表明,纵摇状态下的力矩系数存在迟滞效应,且随着振幅的增大,迟滞效应明显增强,其中偏航力矩系数波动为逆时针方向,俯仰力矩波动为顺时针方向。本文揭示了平台纵摇运动对浮式风电机组气动特性的影响规律,对于厘清风-浪-流组合扰动下的气动-水动-伺服-弹性多体多场耦合机制具有重要意义。
关键词
浮式风电机组
气动特性
纵摇运动
力矩系数
纵摇振幅
Keywords
floating offshore wind turbine
aerodynamic characteristics
pitch motion
moment coefficient
pitch amplitude
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
浮式海上风电机组试验模型相似准则与风荷载模拟装置
被引量：
3
2
作者
李玉刚
赵志峰
任年鑫
机构
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室
出处
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2016年第2期4-7,共4页
基金
国家自然科学基金资助(51409040)
高等学校博士学科点专项科研基金资助(20130041120048)
中央高校基本科研业务资助(DUT14RC(4)31)
文摘
浮式海上风电机组(FOWT)作为一门新兴的前沿学科,相关研究强烈地依赖波浪水池模型试验,模型试验结果的准确性和可靠性不仅取决于模型本身能否反映实际结构的几何与力学特征,而且取决于试验环境能否重现自然的海洋环境。因此,当前适用于FOWT波浪水池模型试验的相似准则和风荷载模拟技术研究显得尤为重要,分别针对以上两方面内容阐述了当前国内外研究现状及存在的问题,为FOWT波浪水池模型试验提供有益的借鉴。
关键词
浮式
海上
风
电
机组
模型试验
相似准则
风
荷载
Keywords
floating offshore wind turbine（FOWT）
model testing
scale laws
wind load
分类号
U661 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
半潜式风电机组平台水动力模型试验及数值模拟研究
被引量：
1
3
作者
方龙
翟恩地
李荣富
赵子晗
邵昌盛
章丽骏
机构
天津大学建筑工程学院
北京金风科创风电设备有限公司
南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
东海实验室
出处
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期1145-1156,共12页
基金
国家重点基础研究发展计划资助项目(2019YFE0102500)
东海实验室基金资助项目(DH-2022KF0304).
文摘
针对某深远海漂浮式风电机组运动响应受风载荷影响的问题,进行了缩尺模型的水池试验以及实尺模型的数值模拟计算:根据水池自由衰减试验得到的自由衰减曲线及衰减消灭曲线,对基于势流边界元建立的数值模型进行了必要的阻尼修正;用数值方法计算得到的平台运动RAO结果与水池试验生成白噪声非规则波时测量得到的平台运动响应结果进行了对比分析,确保了所建立数值模型的准确性,同时验证了白噪声非规则波试验的可行性;通过时域及频域数值计算方法与试验方法相结合,对比研究了恒风条件下和无风条件下白噪声非规则波作用时平台的运动响应,以及相关的波浪载荷与风载荷的幅值与相位频谱.根据上述计算及研究结果,最终初步总结出了风载荷对风电平台半潜式浮式基础的运动响应的主要影响形式及原因.研究结果表明:风载荷对平台运动的影响与风、浪载荷主要频率成分处频率、幅值以及相位有关.在风载荷与波浪载荷的能量集中频率基本一致,且与平台运动固有频率相重叠时,风载荷的影响会得以显著体现(本文中差异约22%),而影响的形式(增强或削弱运动幅值)则取决于此时风载荷与波浪载荷的相位差:当风、浪载荷同相位时,联合载荷作用下相关自由度的运动幅值将显著增大,反之则显著减小.
关键词
浮式风电机组
运动响应
气动载荷
模型试验
数值模拟
势流边界元
Keywords
floating offshore wind turbine
motion response
aerodynamic load
model test
numerical simulation
potential flow boundary element
分类号
TK83 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
浮体平台运动对浮式风电机组气动特性影响风洞试验
王新宝
李庆安
蔡畅
王泽坤
王腾渊
陈晔雯
杨英健
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2022
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
浮式海上风电机组试验模型相似准则与风荷载模拟装置
李玉刚
赵志峰
任年鑫
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2016
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
半潜式风电机组平台水动力模型试验及数值模拟研究
方龙
翟恩地
李荣富
赵子晗
邵昌盛
章丽骏
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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