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2013-10-22 來源:北極星電力網(wǎng) 瀏覽數(shù):748
在浮動(dòng)平臺(tái)里,實(shí)際上很大一部分的質(zhì)量來自于里面注入的海水,用來保持整個(gè)平臺(tái)的穩(wěn)定性,注水的質(zhì)量占到整個(gè)系統(tǒng)的80%以上。那么在模擬注水的情況下,我們也是通過參數(shù)的設(shè)置,也可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)模擬。
接下來就是纜繩的系統(tǒng)。我們采取的這樣的建模方式是一個(gè)非線性的建模,具體的情況就像左下角這個(gè)圖形一樣,唯一能夠控制纜繩張力的變量就是disctance,就是從海底固定的點(diǎn)到海底投影這個(gè)點(diǎn)的距離。在模擬的時(shí)候,實(shí)際上模擬的是豎直方向和水平方向兩個(gè)張力來給平臺(tái)提供約束力。在建模的時(shí)候,由于我們采用梁?jiǎn)卧瑢?dǎo)纜孔采用額外的單元,這個(gè)單元假設(shè)它僅僅傳遞力的作用,左邊這個(gè)圖是我們非線性纜繩模型的一些位移和力的關(guān)系。
對(duì)于力是如何加載的話?我們這里采用的是morison方程,這個(gè)方程對(duì)于海攻建模是非常普遍的,對(duì)于固定支撐平臺(tái)可以求出橫向的水動(dòng)力,但了對(duì)于像我們這個(gè)浮動(dòng)的支撐平臺(tái),它不但要考慮橫向的水動(dòng)力,由于下面直徑很大,水對(duì)它的阻力和作用力也是必須要考慮的,所以在這個(gè)方向也要需要用morison分析它在豎直方向的水動(dòng)力。這是結(jié)果的比較,可以看到圖中藍(lán)線就是沒有加載豎直方向加載水動(dòng)力的情況,橫向是加載水動(dòng)力的情況。主要表現(xiàn)在對(duì)豎直方向運(yùn)動(dòng)的振幅對(duì)頻率的影響。加載水動(dòng)力之后,整個(gè)平臺(tái)在豎直方向的為止表現(xiàn)衰減速度快一些,然后振幅要小一些。這個(gè)就是我們項(xiàng)目組成員所有結(jié)果的比較。這個(gè)結(jié)果還是比較一致的,對(duì)于靜水和無(wú)風(fēng)的狀況。這是導(dǎo)纜孔受力結(jié)果的對(duì)比,大體上也是比較一致的。
這個(gè)工況主要用來校對(duì)模型的一些正確性,接下來就是把波浪的工況加進(jìn)去,這個(gè)工況是一個(gè)線性的Airy的模型,在這個(gè)工況作用下,對(duì)比的結(jié)果出現(xiàn)了兩個(gè)不一樣的情況。第一個(gè)就是應(yīng)用morison方程這樣的結(jié)果,其他的是用順流理論(音譯)進(jìn)行建模的結(jié)果。之所以呈現(xiàn)整體的平均的漂移是因?yàn)?對(duì)于我們來講,我們?cè)诮5臅r(shí)候,采用的是disctance的手段,就是說在一般用morison方程的時(shí)候,只能把作用力加載在海平面上,我們希望它把作用力加載在波浪自由端上,我們就要用把海底到海面的高度拉伸到自由度的高度,這樣對(duì)整個(gè)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)額外的影響。
這個(gè)也是在有波浪和洋流作用下(音譯)也是出現(xiàn)了一個(gè)平均漂移的情況。這個(gè)工況就是不規(guī)則的波浪的工況。我們可以看到在采用morison的結(jié)果,主要是低頻的成分,響應(yīng)比較大,因?yàn)榈皖l成分主要來源于平臺(tái)的響應(yīng),在中頻波浪的頻率下,都是一樣的。這是50年極端波浪的工況,同樣也是在低頻部分,就是平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)是非常大的。
最后一個(gè)就是波浪和風(fēng)共同作用下的工況,這兩個(gè)圖之所以有差距是相位的差距,來源于風(fēng)輪初始方位角的不同。從受力來看,這個(gè)結(jié)果還是一樣的。也就是說仿真軟件對(duì)于風(fēng)況的加載來說,還是比較一致的。同樣差距就來源于對(duì)于波浪的加載,那么也是同樣的情況,在morison方程結(jié)果出現(xiàn)了平均的位移,加載風(fēng)的情況下這種情況還是存在的。這個(gè)是湍流風(fēng)和波浪共同作用下的結(jié)果在夜間位移情況大致是一樣的,不同點(diǎn)也是來自于平臺(tái)的運(yùn)動(dòng),同樣在低頻處出現(xiàn)了比較大的響應(yīng)。
我總結(jié)一下,這個(gè)項(xiàng)目其實(shí)它的目的就是以下這么幾點(diǎn),第一個(gè)就是改進(jìn)海上風(fēng)電,包括平臺(tái)的設(shè)計(jì),第二個(gè)就是把大家不同仿真平臺(tái)的結(jié)果對(duì)比之后,用來檢驗(yàn)仿真軟件的可靠性和準(zhǔn)備性,進(jìn)而可以促進(jìn)新的模型和軟件的開發(fā),這就是整個(gè)項(xiàng)目的目的。
OC4課題已經(jīng)接近尾聲了,下一次是OC5課題,因?yàn)镺C3,OC4都是仿真軟件的對(duì)比結(jié)果,在OC5課題想加入實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析。其實(shí)IEA下面有很多的TASK,我僅僅列舉了一些,希望國(guó)內(nèi)感興趣的通行,可以參與到國(guó)際合作的研究項(xiàng)目中去,謝謝大家。
主持人:下面是提問。我先提一個(gè)問題,如果海況有冰震怎么處理?
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