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300kW门式潮流电站载体平台方案设计

贾攀攀  
【摘要】:海洋能具有可再生性、清洁性等特点。开发利用海洋能是我国国民经济解决能源短缺,调整能源结构的重要途径之一。对我国的能源战略和环境保护有重要意义。 潮流能电站载体平台的结构形式一直是潮流能技术开发领域研究的重点之一。好的结构形式对降低潮流电站的造价,以及未来潮流能开发的规模化和商业化运营均有相当大的优势。本文研究的重点是门式潮流能电站载体平台结构形式的设计和开发,另外针对电站的锚泊系统和一些性能进行了模拟分析。 论文的主要工作包括以下几个方面。 首先,绪论部分。本部分研究了潮流能开发的现状和国内外研究的情况,并比较了三种潮流电站形式之间的有关参数,对比了各自的优缺点。 其次,电站载体平台的布置设计。根据要设计电站的额定功率,确定了水轮机尺寸,围绕水轮机尺寸设计了电站载体平台的总尺寸和电站的内部构件,接下来是电站的重心和浮心的计算。 再次,电站载体平台结构强度的校核。论文根据电站的工作环境、水轮机和电站实际工作时遇到的情况等对电站作用的载荷设计了十种容易使电站出现破坏的工况,并对十种工况进行数值模拟之后,分析出了模拟结果,找出了应力集中和易出现大变形的位置。 然后,载体平台水动力性能的计算。论文应用AQWA软件计算了电站的附加质量和阻尼系数、一阶波浪力、平均波浪慢漂力和载体平台的运动响应等水动力参数。 最后,电站锚泊系统的设计和分析。门式电站的锚泊系统采用了锚、锚固链、浮筒、连接链以及底部重力锚的新型定位方式。这种定位形式是根据门式电站的具体结构形式并根据以往的潮流电站锚泊系统的设计经验给出的。在本章最后,论文利用AQWA软件对锚链的锚链力、电站的位移等参数进行了校核。


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