一个在船舶推力分配中避免奇异结构的简单方法（英文） 被引量：3

1

作者 徐胜文 汪学锋 +2 位作者 王磊 李博 周利 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期1099-1113,共15页

处在奇异结构的船舶可能会突然失位,因为无法及时提供船舶所需的推力。文章提出了一个在船舶推力分配中避免奇异结构的简单方法。为了验证这个简单方法的效果,进行了一个半潜平台的时域模拟。时域模拟中用到了两种避免奇异结构的方法,... 处在奇异结构的船舶可能会突然失位,因为无法及时提供船舶所需的推力。文章提出了一个在船舶推力分配中避免奇异结构的简单方法。为了验证这个简单方法的效果,进行了一个半潜平台的时域模拟。时域模拟中用到了两种避免奇异结构的方法,包括新提出的方法和文献中经常提到的典型方法。从结果中可以得出,这个新方法具有和典型方法同样好的推力分配效果。用这个简单方法,虽然消耗的能量有少量增加,但时域模拟所花的时间大大地缩减了。这个简单方法的高效率可以保证它在船舶动力定位的实时推力分配中得到更广的应用。 展开更多

关键词 推力分配逻辑 避免奇异结构 简单方法 实时

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基于PCL的集装箱船屈服强度校核工具开发

2

作者 刘俊 黄铭 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第11期61-64,共4页

为了保障集装箱船船体结构的安全,在设计阶段常常需要根据规范要求进行直接分析并进行整体和局部强度的校核。由于船舶运行的载荷和必须考虑的工况复杂,同时各种工况下船体结构不同部位和不同构件的校核许用水平不一,无法直接借助通用... 为了保障集装箱船船体结构的安全,在设计阶段常常需要根据规范要求进行直接分析并进行整体和局部强度的校核。由于船舶运行的载荷和必须考虑的工况复杂,同时各种工况下船体结构不同部位和不同构件的校核许用水平不一,无法直接借助通用软件的后处理功能直观判断构件是否满足要求。本文基于PCL语言,针对中国船级社集装箱船屈服强度校核要求,经过二次开发实现了许用应力以及衡准值的自动计算,并通过云图、三色图以及报告直观输出校核结果,该工具有助于对设计结果的快速反馈。 展开更多

关键词 集装箱船 PCL 直接计算 强度校核

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风洞舰船模型运动控制系统设计与开发 被引量：1

3

作者 王飞 吴小峰 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2019年第12期89-93,共5页

为在风洞试验中实现舰船模型实现模型纵摇、升沉与横摇3个方向上的简谐运动,设计了运动控制机械与电控方案,组建了硬件系统,开发了运动控制与监测软件,并将其作为共享软件公开。系统中纵摇升沉运动采用2个偏心轮机构实现,横摇运动则由... 为在风洞试验中实现舰船模型实现模型纵摇、升沉与横摇3个方向上的简谐运动,设计了运动控制机械与电控方案,组建了硬件系统,开发了运动控制与监测软件,并将其作为共享软件公开。系统中纵摇升沉运动采用2个偏心轮机构实现,横摇运动则由伺服电机程控实现,采用2个位移和1个角度传感器实时监测整个系统的运动姿态,并额外引入触发信号来解决模型姿态和测量数据之间的同步问题。最后展开实际测试,验证了系统的运动性能,并针对测试中发现的两个问题,通过分析给出了具体的解决方法。 展开更多

关键词 风洞试验 运动控制 简谐运动 共享程序

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Abaqus二次开发在管件中频热弯模拟中的应用 被引量：2

4

作者 张晓冬 刘俊 +1 位作者 邹双桂 唐文勇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期140-144,159,共6页

为提高管件中频热弯数值模拟的效率,基于Python和Abaqus GUI Toolkit语言进行Abaqus的二次开发,通过Python语言编写脚本插件和Abaqus GUI Toolkit语言制作图形用户界面,开发了前处理和后处理两个模块,由于热弯分析过程采用顺序耦合的分... 为提高管件中频热弯数值模拟的效率,基于Python和Abaqus GUI Toolkit语言进行Abaqus的二次开发,通过Python语言编写脚本插件和Abaqus GUI Toolkit语言制作图形用户界面,开发了前处理和后处理两个模块,由于热弯分析过程采用顺序耦合的分析方法,需要将热分析得到的温度场导入应力分析中,因此前处理开发了热分析步和应力分析步两个子模块,实现了热弯模拟的快速建模分析和自动后处理功能,大大加快了模拟分析的进度,提高了工作效率,并为后续的中频热弯研究工作提供参考。 展开更多

关键词 中频热弯 PYTHON ABAQUS GUI TOOLKIT 管件

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护舷靠垫影响下的动力定位浮托安装进船工况研究 被引量：2

5

作者 刘天枫 王磊 +1 位作者 李博 徐胜文 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第5期56-62,共7页

动力定位是一种依靠自带动力系统提供定位能力的系统,相对锚泊定位系统更适用于深水作业,动力定位系统正在得到更多的关注和研究。动力定位浮托安装进船过程中,护舷靠垫对安装船的影响很明显。考虑护舷靠垫对船舶的影响,本文对动力定位... 动力定位是一种依靠自带动力系统提供定位能力的系统,相对锚泊定位系统更适用于深水作业,动力定位系统正在得到更多的关注和研究。动力定位浮托安装进船过程中,护舷靠垫对安装船的影响很明显。考虑护舷靠垫对船舶的影响,本文对动力定位浮托安装进船过程进行数值模拟,得到了不同角度下的船舶运动轨迹、护舷靠垫力等数据,同时,将结果与动力定位浮托安装模型试验结果进行对比。研究方法和结果可作为动力定位浮托安装系统设计和作业的参考。 展开更多

关键词 浮托安装 动力定位 护舷靠垫 数值模拟 模型实验

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独立B型LNG船液舱晃荡强度分析方法 被引量：4

6

作者 张明娟 刘俊 +1 位作者 薛鸿祥 唐文勇 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第9期59-63,73,共6页

为了保证液舱舱容大且无装载限制的新型独立B型LNG船在晃荡载荷下的强度满足使用要求,提出液舱结构晃荡强度直接分析方法。采用规范公式确定液舱晃荡载荷,根据该方法对液舱模型进行粗网格分析,进行典型区域横摇工况下超出应力许用值的... 为了保证液舱舱容大且无装载限制的新型独立B型LNG船在晃荡载荷下的强度满足使用要求,提出液舱结构晃荡强度直接分析方法。采用规范公式确定液舱晃荡载荷,根据该方法对液舱模型进行粗网格分析,进行典型区域横摇工况下超出应力许用值的精细网格分析。结果表明,该方法可以对独立液舱晃荡强度进行有效评估,其中的精细网格计算结果可真实反映高应力梯度区域的应力情况。分析结果可为液舱晃荡强度评估、液舱结构优化以及同类LNG船的设计开发提供参考。 展开更多

关键词 独立B型LNG船液舱 液舱晃荡 细化分析

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不同冰级破冰船船级社最小功率要求分析 被引量：1

7

作者 吴蒙 何炎平 +2 位作者 陈哲 黄超 刘亚东 《船海工程》 北大核心 2019年第3期128-131,136,共5页

总结RS、BV、ABS、DNV 4家船级社的破冰船冰级和最小功率要求,对3型不同船型和不同冰级的破冰船进行最小功率计算,得出规范中破冰船最小功率要求的适用性与特点,找出规范中影响破冰船最小功率要求的关键因素,对比发现,破冰船实船功率能... 总结RS、BV、ABS、DNV 4家船级社的破冰船冰级和最小功率要求,对3型不同船型和不同冰级的破冰船进行最小功率计算,得出规范中破冰船最小功率要求的适用性与特点,找出规范中影响破冰船最小功率要求的关键因素,对比发现,破冰船实船功率能较好地满足RS和BV规范计算结果,而ABS、DNV规范计算结果偏向保守。 展开更多

关键词 破冰船 冰区加强 最小功率要求

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深远海养殖工船最小推进功率研究 被引量：1

8

作者 吕磊 陈作钢 代燚 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2021年第6期78-89,共12页

针对十万吨级深远海养殖工船在波浪中的阻力和运动响应开展了船模试验与模拟计算,并对其最小推进功率进行了校核。以试验流体力学(EFD)模型试验与模型尺度计算流体力学(CFD)模拟计算的结果进行对比作为方法验证,将实尺度CFD模拟计算的... 针对十万吨级深远海养殖工船在波浪中的阻力和运动响应开展了船模试验与模拟计算,并对其最小推进功率进行了校核。以试验流体力学(EFD)模型试验与模型尺度计算流体力学(CFD)模拟计算的结果进行对比作为方法验证,将实尺度CFD模拟计算的结果直接用于最小推进功率的校核。结果显示,EFD模型试验结果与模型尺度CFD计算结果误差在10%左右,计算精度满足工程要求。在规定的恶劣海况下该船型波浪增阻占总阻力的比例最高可达56.3%,螺旋桨转矩可达最大转矩的63.9%。等级2简化评估法得到的最小推进功率为等级1线评估法给出的最小功率线值的58.9%。研究表明实尺度CFD模拟计算可直接用于船舶最小推进功率的校核,此深远海养殖工船使用等级2简化评估方法进行校核更容易满足规范要求,其最小推进功率应不小于6833 kW。 展开更多

关键词 试验流体力学 计算流体力学 养殖工船 波浪增阻 最小推进功率

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动力定位浮托安装船待命就位工况时域模拟 被引量：1

9

作者 许南 秦立成 王磊 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第3期4-8,共5页

开发了动力定位浮托安装法时域模拟工具,对某浮托安装船在动力定位方法下的待命就位过程进行了时域模拟研究。通过构建时域模拟模型,对该浮托安装船在各种海洋环境下的待命就位工况进行分析,得到该浮托安装船的位置偏移与消耗功率的时... 开发了动力定位浮托安装法时域模拟工具,对某浮托安装船在动力定位方法下的待命就位过程进行了时域模拟研究。通过构建时域模拟模型,对该浮托安装船在各种海洋环境下的待命就位工况进行分析,得到该浮托安装船的位置偏移与消耗功率的时历与统计值。时域数值模拟的结果表明,该动力定位浮托安装船能够在180°和0°环境载荷作用下实现较为理想的待命就位,且在180°环境载荷作用下待命就位时,能避免驳船的推进器倒车,取得更好的定位精度和较小的功率消耗,是最佳的待命就位方向。该时域模拟的结果与分析,为实际的海上实船安装提供必要的理论与实践指导。 展开更多

关键词 动力定位浮托安装 待命就位 时域模拟 模型试验

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动力定位时时域模拟程序试验验证（英文） 被引量：5

10

作者 徐胜文 王磊 +1 位作者 汪学锋 李博 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期686-698,共13页

在启用新的动力定位系统时,数值和试验验证方法,包括静态动力定位能力分析、动态的时域模拟和模型试验应该用来设计,分析和预测新系统的性能。为了精确并经济地验证动力定位系统的性能,在Matlab\Simulink环境中,开发了一个能够进行一个&... 在启用新的动力定位系统时,数值和试验验证方法,包括静态动力定位能力分析、动态的时域模拟和模型试验应该用来设计,分析和预测新系统的性能。为了精确并经济地验证动力定位系统的性能,在Matlab\Simulink环境中,开发了一个能够进行一个"试验"来评估一个新设计的动力定位系统和其子系统的程序。另外,这个新开发的动力定位时域模拟程序的可靠性通过对一个半潜平台的模型试验进行了评估。结果表明,这个程序可以作为一个船舶研究工具用来检验新设计的动力定位系统或其新模块。 展开更多

关键词 动力定位系统 动力定位时域模拟程序 船舶研究工具

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基于双向流固耦合的柔性表面覆盖层减阻性能 被引量：4

11

作者 杨兆臣 张怀新 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1165-1172,共8页

采用双向流固耦合的方法对一块具有柔性表面覆盖层的复合材料平板及其表面的湍流进行了数值模拟.其中,湍流采用RNGk-ε模型进行模拟.根据计算结果,从宏观总体上分析了柔性材料的柔性及厚度对减阻效果的影响,从微观局部上探讨了柔性表面... 采用双向流固耦合的方法对一块具有柔性表面覆盖层的复合材料平板及其表面的湍流进行了数值模拟.其中,湍流采用RNGk-ε模型进行模拟.根据计算结果,从宏观总体上分析了柔性材料的柔性及厚度对减阻效果的影响,从微观局部上探讨了柔性表面覆盖层的局部减阻规律.结果表明:柔性表面覆盖层有一定的减阻效果,而且在数值模拟的范围内减阻效果随着材料柔性的增大而增大,随着柔性表面覆盖层厚度的增加而增加;考虑双向流固耦合的情况下平板受到负的"压阻力",这表明压阻力对减阻效果也有所贡献;另外,柔性复合材料平板中起到减阻作用的主要是中部位移较大段,且局部摩擦阻力减额分布与位移分布之间存在相似的规律. 展开更多

关键词 柔性表面覆盖层 减阻性能 双向流固耦合 数值模拟

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半潜平台推力器失效模式下的动力定位能力分析 被引量：4

12

作者 徐胜文 汪学锋 王磊 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期558-565,共8页

动力定位能力分析对于推力器选型和推力器的配置选型,以及对于一条新设计的动力定位船舶的定位能力的初步检验具有重要意义。动力定位能力分析能够得到船舶在各个艏向角抵抗环境力的能力。文章通过自主开发的程序研究了半潜平台在推力... 动力定位能力分析对于推力器选型和推力器的配置选型,以及对于一条新设计的动力定位船舶的定位能力的初步检验具有重要意义。动力定位能力分析能够得到船舶在各个艏向角抵抗环境力的能力。文章通过自主开发的程序研究了半潜平台在推力器失效模式下的定位能力,对该程序中的推力分配方法进行了详细的阐述,并对某半潜平台的动力定位能力分析验证了该程序的可行性。研究推力器失效时船舶的动力定位能力,不但可以验证船舶定位时的安全性,而且还可以为推力系统的设计提供适当的建议。 展开更多

关键词 动力定位能力分析 推力分配 推力器失效模式 半潜平台

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基于性能相似的浮式风力机水池模型试验叶片设计方法研究 被引量：1

13

作者 郭子伟 何炎平 +2 位作者 赵永生 孟龙 陈哲 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期50-56,共7页

大型海上浮式风力机在Froude相似环境下进行模型试验时,模型叶片因尺度效应影响难以满足推力要求.以一款6MW海上浮式风力机为例,介绍了一种设计模型叶片方法以满足水池模型试验要求.在Matlab中,利用模式搜索法优化工具包,结合美国可再... 大型海上浮式风力机在Froude相似环境下进行模型试验时,模型叶片因尺度效应影响难以满足推力要求.以一款6MW海上浮式风力机为例,介绍了一种设计模型叶片方法以满足水池模型试验要求.在Matlab中,利用模式搜索法优化工具包,结合美国可再生能源实验室(NREL)的全耦合软件FAST,借助广义动态尾流(GDW)理论重新设计了一款模型叶片,并对所设计的叶片进行了数值计算和CFD计算.计算结果能满足模型试验多种工况的推力要求,表明了该方法的可行性. 展开更多

关键词 海上浮式风力机 水池模型试验 GDW MATLAB 叶片设计

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中国南海张力腿平台的波浪水池模型试验与数值分析对比

14

作者 王飚 杨小龙 +1 位作者 秦立成 王磊 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第11期53-57,61,共6页

针对中国南海500 m水深的油田,提出了一套基于张力腿平台(TLP)的油田开发方案。设计过程中首先对平台的波浪响应进行了数值分析。由于TLP的波浪响应具有很强的非线性,又对其进行了波浪水池模型试验以更全面地评估平台的总体性能。模型... 针对中国南海500 m水深的油田,提出了一套基于张力腿平台(TLP)的油田开发方案。设计过程中首先对平台的波浪响应进行了数值分析。由于TLP的波浪响应具有很强的非线性,又对其进行了波浪水池模型试验以更全面地评估平台的总体性能。模型试验的主要目的是验证数值分析的方法,同时修正数值预报的平台运动和各部分的力学响应。环境条件恶劣加之相对较浅的水深对中国南海的浮式平台设计构成了极大的挑战。提出的模型试验方法和数值修正方法可以为类似项目提供有意义的参考。 展开更多

关键词 张力腿平台 模型试验 中国南海 总体性能

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基于CFD方法的低雷诺数下NACA4412翼型升、阻力系数图谱 被引量：6

15

作者 陈哲 郭子伟 +2 位作者 何炎平 孟龙 赵永生 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第2期296-301,共6页

在浮式风力机模型试验中,采用重新设计模型叶片的方式满足模型尺寸下风力机空气动力性能相似。所选用翼型在低雷诺数条件下升、阻力系数的准确性是叶片优化设计过程中的关键。文章以NACA4412翼型为例,对比常用的翼型升、阻力系数计算方... 在浮式风力机模型试验中,采用重新设计模型叶片的方式满足模型尺寸下风力机空气动力性能相似。所选用翼型在低雷诺数条件下升、阻力系数的准确性是叶片优化设计过程中的关键。文章以NACA4412翼型为例,对比常用的翼型升、阻力系数计算方法,得出XFOIL软件计算快、准确度低,而基于Fluent的2D RANS方法准确度高、时间长的结论。考虑不同雷诺数、不同攻角下升、阻力系数计算工作量大,文章提出基于CFD方法的NACA4412翼型在低雷诺数下升、阻力系数图谱。利用图谱可以在短时间内得到准确度高的升、阻力系数,为基于NACA4412翼型的单翼型模型叶片优化设计提供技术资料。 展开更多

关键词 浮式风力机 模型试验 翼型 FLUENT 升阻力计算

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光伏电站漂浮方阵波浪载荷数值分析研究 被引量：7

16

作者 郭军 陈作钢 +2 位作者 肖福勤 王玉琨 袁露 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-6,共6页

采取船舶与海洋工程通用软件SESAM,在鄱阳湖环境条件下,针对170 m×170 m大型漂浮方阵开展波浪载荷数值分析研究,研究在单位波幅规则波作用下漂浮方阵的波浪载荷随行列的变化规律,根据此规律获得整体漂浮方阵的波浪载荷,并据此计算5... 采取船舶与海洋工程通用软件SESAM,在鄱阳湖环境条件下,针对170 m×170 m大型漂浮方阵开展波浪载荷数值分析研究,研究在单位波幅规则波作用下漂浮方阵的波浪载荷随行列的变化规律,根据此规律获得整体漂浮方阵的波浪载荷,并据此计算50年一遇的极端条件下漂浮方阵所受的波浪载荷,为漂浮式光伏电站的系泊设计提供基础性数据及技术支持。 展开更多

关键词 漂浮式光伏电站 太阳能 数值分析 波浪载荷 漂浮方阵

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漂浮式光伏电站漂浮方阵多点系泊特性研究 被引量：6

17

作者 肖福勤 孔耀华 +2 位作者 余德海 吴昊 陈作钢 《人民长江》 北大核心 2020年第4期168-173,共6页

位置的稳定性对光伏电站的发电效率和生产安全有着重要影响。漂浮式光伏电站漂浮方阵在风、浪、流的作用下易发生移动和旋转,而采用多点系泊系统可有效限制漂浮式光伏电站的过大偏移。以尺寸为170 m×170 m的漂浮方阵为对象,采用静... 位置的稳定性对光伏电站的发电效率和生产安全有着重要影响。漂浮式光伏电站漂浮方阵在风、浪、流的作用下易发生移动和旋转,而采用多点系泊系统可有效限制漂浮式光伏电站的过大偏移。以尺寸为170 m×170 m的漂浮方阵为对象,采用静力分析的方法对该方阵在多点系泊系统中的锚泊线张力及方阵偏移量进行了系列研究,得出了张力及偏移量与水平跨距、系泊密度间的规律。相关成果可为漂浮方阵多点系泊系统的设计提供参考。 展开更多

关键词 漂浮式光伏电站 多点系泊 系泊缆张力 偏移

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新型6MW单柱浮式风力机耦合运动分析 被引量：4

18

作者 周涛 何炎平 +1 位作者 孟龙 赵永生 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1864-1873,共10页

针对100 m水深条件,设计新型6 MW海上单柱浮式风力机;利用气-液-固-弹性数值模拟软件FAST,对该浮式风力机进行全耦合时域动力响应分析.整个风力机系统的气动力分析采用叶素动量理论,浮式基础的水动力分析基于势流理论同时考虑采用Moriso... 针对100 m水深条件,设计新型6 MW海上单柱浮式风力机;利用气-液-固-弹性数值模拟软件FAST,对该浮式风力机进行全耦合时域动力响应分析.整个风力机系统的气动力分析采用叶素动量理论,浮式基础的水动力分析基于势流理论同时考虑采用Morison公式计算得到的黏性阻尼,系泊系统采用等效的弹性杆单元.数值仿真结果表明:浮式基础纵荡和纵摇耦合作用较明显;平台运动响应主要取决于风载荷,波浪载荷会改变平台在平衡位置附近的振荡运动;风浪同向会激发较大的运动响应;风浪的夹角越大,平台首摇运动越明显;在额定海况下,环境载荷方向的变化对垂荡运动的影响较小;delta-line能够很好地控制首摇运动,可以避免锚链缠绕现象发生;设计出的6 MW浮式风力机具有良好的总体运动响应,系泊系统设计方案能够保证风力机系统的安全运行. 展开更多

关键词 海上浮式风力机 运动响应 耦合分析 锚链力

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超大型浮体单模块在浅水斜底系泊下的动态响应 被引量：4

19

作者 徐剑峰 徐胜文 +2 位作者 汪学锋 王磊 丁爱兵 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第1期75-80,共6页

岛礁附近的海域通常水深极浅且海底为斜坡,在这类海域中,浮式结构物对环境载荷的动态响应与其在深水中的表现会有较大差别。本文研究超大型浮体的单模块在浅水斜底海域中对风浪载荷的动态响应,分别通过Orca Flex数值计算和模型试验得到... 岛礁附近的海域通常水深极浅且海底为斜坡,在这类海域中,浮式结构物对环境载荷的动态响应与其在深水中的表现会有较大差别。本文研究超大型浮体的单模块在浅水斜底海域中对风浪载荷的动态响应,分别通过Orca Flex数值计算和模型试验得到了单模块横荡和横摇运动的时历及统计数据以及锚链张力的统计结果。结果显示定常风对单模块运动的稳定性以及锚链的最大张力影响较小,而波浪载荷对单模块运动及锚链最大张力都有显著的影响。 展开更多

关键词 超大型浮体 浅水斜底 动态响应 系泊

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漂浮式光伏电站方阵风载荷数值研究 被引量：5

20

作者 宋肖锋 陈作钢 +1 位作者 肖福勤 余德海 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期136-143,共8页

基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)/实验流体力学(experimental fluid dynamics,EFD)方法对漂浮式光伏电站大规模方阵的整体风载荷进行数值研究。CFD计算的数值考察验证了采用简化模型进行研究的可行性;单体模型的计... 基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)/实验流体力学(experimental fluid dynamics,EFD)方法对漂浮式光伏电站大规模方阵的整体风载荷进行数值研究。CFD计算的数值考察验证了采用简化模型进行研究的可行性;单体模型的计算与试验对比验证了CFD方法在此类问题研究中的精度;对方阵进行实尺度建模3D简略计算,得到整体风载荷在不同风向角下的变化规律,通过对最大载荷风向北风条件下的载荷分布规律的分析,提出2.5D计算的策略,得到数值验证。根据计算结果设计18×11模块的缩尺方阵风洞试验方案,试验结果和CFD计算结果吻合良好,据此构建完整的数值计算方法。对2.5D进行高精度计算,进而提出针对3D简略计算的修正系数,得到较为准确的整体风载荷结果。 展开更多

关键词 光伏电站 风载荷 CFD 风洞 2.5D计算 漂浮式

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