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海上风电结构一体化安装技术的浮运分析

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 19:05:41
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海上风电结构一体化安装技术的浮运分析【摘要】:海上风电结构一体化安装技术实现了基础结构与塔筒及风机的海上整体安装,与传统的风电结构安装方法相比有较大优势。海上风电结构的浮运设计是海

【摘要】:海上风电结构一体化安装技术实现了基础结构与塔筒及风机的海上整体安装,与传统的风电结构安装方法相比有较大优势。海上风电结构的浮运设计是海上风电结构一体化安装技术的一个重要组成部分,本文采用海洋工程设计软件MOSES气垫模块对风机运输船进行模拟,对风机运输船浮运影响因素进行分析,分析了风电机组结构浮态对风机运输船浮运的影响,同时对风电运输船的耐波性进行了研究。 经过对比分析,风电运输船浮运过程中,当风电机组结构吃水增大,不利于浮运安全。当吃水在4m以下时,吃水深度对风电运输船浮运影响较小,因而吃水在4m可设为安全吃水深度。同时风电机组结构内外液面高度差越大,浮运越平稳,安全。但风电机组结构内外液面高度差应有一个限值,以保证风电机组结构有一定的水封高度(内液面高度),防止内部气体溢出,产生严重侧倾,影响风电运输船的浮运平衡。 随浪浮运较顶浪浮运更平稳。在顶浪浮运时应保证风电机组结构内有一定的水封高度,防止风电机组结构内气体逸出,造成运输船倾覆。波高对风机运输船浮运有较大影响,当波高增大至接近极限波高时,钢吊缆张力突然变大同时舱内气压值变化剧烈。应通过对钢吊缆张力及舱内气压值的观测,对风机运输船在较大波浪作用下的稳定进行评估,及时采取相应措施保证浮运的稳定。 在浮运作业时,海上风浪较小,可适当减小风电机组结构吃水,同时在保证舱内水封高度足够的情况下适当增大风电机组基础结构各舱内气压,从而使得风电运输船浮运更加平稳。当风电运输船需经受较大风浪时,为确保运输船的安全,需及时对风机运输船的浮态进行调整,此时需增大风电机组结构吃水同时减小风电机组基础结构各舱内的气压值,以保证舱内水封高度满足最小水封高度的要求。 【关键词】:风机运输船 筒型基础 浮运 气浮
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM315
【目录】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-7
  • 第一章 绪论7-13
  • 1.1 引言7-9
  • 1.2 国内外研究现状9-13
  • 1.2.1 气浮结构相关研究成果9-10
  • 1.2.2 多浮体相互作用相关研究成果10-11
  • 1.2.3 本文主要工作及创新点11-13
  • 第二章 气浮结构运动分析相关理论13-21
  • 2.1 气浮结构相关理论13-17
  • 2.1.1 气浮结构稳性分析13-16
  • 2.1.2 气浮结构运动分析16-17
  • 2.2 气浮体运动分析理论17-19
  • 2.2.3 气浮体动力学分析17-18
  • 2.2.4 气浮体水动力学分析18-19
  • 2.3 多浮体耦合运动时程分析19-21
  • 2.3.1 外荷载19
  • 2.3.2 运动方程19
  • 2.3.3 时域求解19-21
  • 第三章 海上风电复合式筒型基础结构浮运分析21-35
  • 3.1 分析软件MOSES 简介22-24
  • 3.2 风机基础部分气浮模型分析24-34
  • 3.2.1 海上风机复合式筒型基础结构气浮静稳性分析24-28
  • 3.2.2 海上风机复合式筒型基础结构自浮频域分析28-30
  • 3.2.3 海上风机复合式筒型基础结构拖航运动模拟分析30-34
  • 3.3 本章小结34-35
  • 第四章 风机运输船浮运影响因素分析35-61
  • 4.1 风机运输船简介35-39
  • 4.1.1 海上风机安装简介35-37
  • 4.1.2 船舶主尺度及主要参数37-38
  • 4.1.3 风机运输船作业条件38
  • 4.1.4 船舶设计工况38-39
  • 4.1.5 风电机组39
  • 4.2 风机运输船浮态分析39-41
  • 4.3 风机运输船模型41-45
  • 4.4 风电机组结构浮态对风机运输船浮运的影响45-53
  • 4.4.1 风电机组结构吃水深度对风机运输船浮运的影响46-49
  • 4.4.2 风电机组结构内外液面高度差对风机运输船浮运的影响49-53
  • 4.5 风机运输船耐波性分析53-60
  • 4.5.1 波浪方向对风机运输船浮运的影响53-55
  • 4.5.2 波高对风机运输船浮运的影响55-58
  • 4.5.3 极限波浪作用下风机运输船浮运稳定分析58-60
  • 4.6 风机运输船浮运方案60-61
  • 第五章 结论与展望61-63
  • 5.1 海上风电一体化安装技术风机运输船浮运影响因素61-62
  • 5.2 海上风电一体化安装技术风机运输船浮运方案62
  • 5.3 展望62-63
  • 参考文献63-66
  • 发表论文和参加科研情况说明66-67
  • 致谢67


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