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题名复杂大气入流下海上风机力学特性研究
被引量：2
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作者
徐顺
赵伟文
万德成
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机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期872-880,I0001,共10页
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基金
国家自然科学基金(51879159,52131102)
国家重点研发计划(2019YFB1704200)资助项目。
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文摘
随着风能技术的不断进步,风机叶片逐渐向大型化发展,这使得真实复杂大气入流对风机运行性能的影响愈发显著.为研究真实复杂大气入流下海上风机的力学特性响应,利用基于大涡模拟的域前模拟方法生成复杂大气入流,并结合致动线模型模拟风机叶片,对中性复杂大气入流下海上固定式风机进行数值模拟,重点分析风机的气动性能及转子和叶片根部的力学特性,并与均匀入流计算工况进行对比.计算结果表明,中性复杂大气入流中的大尺度低速气流团使得风机气动功率输出值在较长一段时间处于较低水平,此外,中性复杂大气入流的高湍流强度特征使得风机气动功率的变化幅值和标准差较均匀入流工况大幅增加;风机轴向推力的标准差值增加到均匀入流的53倍,中性复杂大气入流的来流流场扰动引起偏航力矩的最大值、均方根和标准差分别增加到均匀入流的10、4.4和4.3倍;速度垂向分布的不均匀性以及轮毂高度附近的大尺度低速羽流结构导致摆振剪力和弯矩的标准差响应值分别为均匀入流的2倍和4.6倍.
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关键词
海上风机
复杂大气入流
域前模拟
致动线模型
力学特性
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Keywords
offshore wind turbine
complex atmospheric inflow
precursor simulation
actuator line model
dynamic characteristics
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分类号
TK89
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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题名基于MPS方法的固定半潜式平台波浪爬升数值模拟
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作者
吴萌萌
王尼娜
万德成
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机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院船海计算水动力学研究中心(cmhl)
中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
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出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2024年第4期44-56,共13页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52131102)。
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文摘
在波浪与半潜式平台相互作用的情况下,波浪会沿着平台立柱爬升,并对平台立柱产生砰击作用。在极端情况下,波浪甚至可能砰击至平台下甲板,严重影响平台的安全。因此,对于半潜式平台设计来说,准确预测平台在波浪中的波浪爬升和砰击效应具有重要意义。采用无网格粒子法求解器MPSGPU-SJTU对波浪作用下的固定半潜式平台问题进行了数值研究,将MPS(moving particle semi-implicit)方法与GPU(graphics processing unit)并行加速技术相结合,并将其应用于规则波作用下的固定半潜式平台波浪爬升与波浪砰击问题的数值模拟。3种不同波高的规则波波浪被应用于半潜式平台数值模拟中,随着波高的增加,平台下甲板更多区域受到了波浪的砰击,同时平台设置的测压点处压力峰值也随之增大。
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关键词
MPS方法
固定半潜式平台
GPU并行加速技术
波浪爬升
波浪砰击
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Keywords
MPS method
fixed semi-submersible platform
GPU parallel acceleration technology
wave run-up
wave slamming
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分类号
P751
[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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