自升式海上风电安装船的模型试验分析研究.pdf

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1、刘建峰：自升式海上风电安装船的模型试验分析研究刘建峰(南通中远船务工程有限公司，江苏南通226005)提要主要阐述了具备自航能力的自升式海上风电安装船在船型设计阶段的模型试验和计算分析。为相似船型和类似海洋X-程装备的设计研究提供了参考。关键词风电安装船模型试验航速阻力推进流型中图分类号U662文献标识码BAnalysisandResearchofHullModelTestforOffshoreJack—upWindTurbineInstallationVesselLIUJian—feng(COSCONantongShipyard，NantongJia

2、ngsu226005，China)AbstractThisarticlemainlyexpoundsthemodelstestandrelevantcalculation&analy—sisofthewindturbineinstallationvesselwithself—propelled&jack—upabilityatthehullde—signstage．andprovidesreferenceexperienceandassistanceforthedesign&researchofsimi一1arvessels&marineenginee

3、ringequipments．KeywordsWindturbineinstallationvesselModeltestVelocityResistancePro—pulsionFlowpattern1前言为应对未来的能源危机和气候变化，以及保护环境，发展可再生能源是目前的大势所趋。风能与太阳能、生物质能等相比，其产业化基础和经济性方面优势明显，而且对环境的负面影响极小，是可预见时期内，最有可能大规模发展且具备商业化特质的能源。风能的最典型开发应用是海上风力发电，其具有资源丰富、风速稳定、开发利益牵扯面狭窄、使用空间和海域面积很小不影响其他项目的发展

4、、可以大规模开发等优势，是世界上公认的将可再生能源商业化应用的绿色技术，是最具大规模推广可再生能源应用发展的重点。具备自航能力的自升式海上风电安装船兼具自升式平台和浮式自航船舶的优点，具有将风机和基作者简介：刘建峰(1978一)，男，工程师。础一起运送至风电场的能力，并配备适合各种场景下安装的起重设备和定位设备，有效克服了风机安装的大型化和离岸化的限制，是当前发展海上风电场的首选装备。2简介“SEACHALLENGER”是为丹麦船东建造的新一代海上风电安装船，其船长133．25m、宽39m、型深9m、设计吃水5．8m，作业水深达45m，装备有4条圆形桩

5、腿结构液压提升装置系统和环绕桩腿的900t旋转海洋起重机，如图1所示。艏部配备两个侧推和一个可伸缩式全回转推进器，艉部配备3个电力推进的VOITH橹桨，在浅水海域机动性能出众，并配有先进的DP2动态定位系统。具有3000m2以上的甲板重载货区域，甲板重载货区载荷达到15t／m2，局部线性载荷达40t／m，提升甲板载荷达到5000t。其每次可装载10套风车构件进行海上安装作业。设计符合DNVCLEAN绿色环造船技术2014年第l期(总第317期)保要求，并满足DNV船级社对自升式海洋工程装备和远洋自航货轮的双重规范要求，同时还符合丹麦的海事标准。这种典型

6、的具备自航能力的自升式海上风电安装船，能够为下一代海上风电场在最大水深45m的海域提供基本的安装和维护功能。本文主要阐述了这类具备自航能力的自升式海上风电安装船在船型设计阶段的模型试验和计算分析。图l侧视总图3模型试验3．1试验水池主参数试验水池主参数为：长180in，宽10m，深5in，最大试验速度7．5m／s。3．2模型与实船的参数比较木制模型按照与实船1：18的比例根据线型图制作，船体线型如图2所示，木制模型实体如图3所示。木制模型装备了一个推进马达和功率计，艉部装配3个由VoithSchneiderPropulsor(VSP)推进单元组成的推进

7、布置，以模拟实船运动和测试收集试验数据。具体模型参数如表1所示。鉴l疆常万书划二j一㈡I，／?l，掣扩j／、藩≮j～，∥西y鲁，l／}圭，；K{jI／‰／i，醚撩巴醚k～／^；‘i浮辱辞釜溺离《离交If；妒、》H，．净L，彳科gr制《j：之jj}州；辩7／r～二群、?／7／；／，≯。≯j一≯“、拶{蚓{一—卜■{蚓L雠”—一【一。图2船体线型图3木制模型实体表1模型参数实船参数模型参数型长L”121．68m6．67m型宽B39m2．17m中部吃水％5．30m0．29m艏部吃水n5．30mO．29m艉部吃水TA5．30m0．29m浸水面长度L∞133．2

8、5m7．40m排水量体积V22284rn33．82m3排水量D22863t3．82t浸水面积S