海上张力腿风电平台结构水动力特性研究

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1、水力发电第39卷第10期2013年10月海上张力腿风电卒合结构水动力犄性研究刘珍，马小剑，赵艳，卫涛，李良碧1,2，姚兴凯(1．江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏镇江212003；2．江苏现代造船技术有限公司，江苏镇江212003)摘要：采用高阶边界元法建立数值模型，开发了风、浪、流耦合作用时域程序，在时域内对不同风、浪、流入射工况下张力腿平台风机支撑结构的水动力特性进行研究。计算结果表明：风荷载对张力腿风机结构的作用力与波、流作用力同样显著风、浪、流耦合荷载最大值大于波流力最大值，以风荷载为主

2、要荷载进行风浪流组合得到的计算结果偏安全。关键词：张力腿风机；风浪流耦合；时域模拟；水动力特性ResearchonHydrodynamicCharacteristicofOfshoreTLP-typeWindTurbineFoundationLIUZhen，MAXiaojian，ZHAOYan，WEITao，ULiangbi。，YAOXingkai(1．SchoolofNavalArchitectureandOceanEngineering，JiangsuUniversityofSciencean

3、dTechnology,Zhenjiang212003，Jiangsu，China；2．JiangsuModemShipbuildingTechnologyCo．，Ltd．，Zhenjiang212003，Jiangsu,China)AbstractThehydrodynamiccharacteristicofoffshoreTLP-typewindturbinefoundationunderdifierentwind—wave-currentconditionsarestudied,inwhic

4、h,ahigher-orderboundaryelementmethodiSusedforestablishingnumericalmodelandthetime—domainprogramiSdevelopedtosimulatetheinteractionofwind-wave-currentwithofsboreplatform．Thecalculationresultsshowthatthewindloadisequallysignificanttothewave-currentloadi

5、nteractiononTLPplatform,thecoupledloadofwind-wave—currentiSlargerthanthatwithoutwind,andthesimulatedresultofwind—wave-currentinteractionwithTIplatformaremoresafewhentakingthewindloadasmajorload．KeyWords：TLPtypewindturbine；wind-wave-currentinteraction；

6、time-domainmethod；hydrodynamiccharacteristic中图分类号：P752文献标识码：A文章编号：0559—9342(2013)10～0082—04一般根据实际观测资料并采用统计方法确定随0引言机风浪荷载。文献『5—12]针对海洋区域的风、浪、冰随着全球气候变暖和石油、天然气等能源的逐荷载等问题进行了详细探讨，并采用数值分析方法渐枯竭，可再生能源利用一直是学者们研究的热对研究结论进行了验证。文献『11—12]的数值分析中点[11。风能经历了从推动帆船行驶到陆上风力

7、发电，采用wamit软件计算波浪力，水流荷载按照morison并逐步向海上风力发电进军的过程。海上风机的支公式估算，而张力腿平台由于比较粗钝而不能忽略撑结构主要形式有单桩钢管基础、重力式基础、筒结构对波浪传播的影响，故采用绕射理论进行计算。形基础、多桩基础和漂浮式基础[2-3]。与传统陆上风本文采用高阶边界元法建立风、浪、流与任意形状机支撑结构相比，海上风机支撑结构较为复杂，尺寸更大，所处环境更为恶劣，因此设计分析时应引收稿日期：2013—05—28起重视。随着海上风机所处水域深度不断增加，基金项

8、目：国家自然科学基金青年项目(51209107)；国家自然科1972年美国麻省理工大学的Hemnemus教授首次提学基金面上项目(51179077)；江苏省自然科学基金(BK2011508)；江苏出了浮式风机的概念。在海洋环境载荷作用下，浮省高校自然科学基金(11KJD570001)；江苏科技大学船海学院开放课式基础有一定的六自由度运动．漂浮式基础的微幅题(CJ1102)运动即可造成风机的剧烈运动，故对其基础结构作者简介：刘珍(1982一)，女，江苏镇江人，讲师，博士，主(张力腿平