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130kW漂浮式潮流电站锚泊系统设计

曹浩  
【摘要】: 海洋潮流能是清洁的可再生能源。利用潮流能发电既不占用土地,不受气候影响,也不污染环境,具有开发前景广阔、潜力巨大的新能源,它将是未来新能源中相当重要的部分。目前国内外已建成的示范运行的潮流电站,其结构形式有漂浮式、桩柱支撑式和座海底式,如我国的70kW潮流实验电站就采用了漂浮结构形式,载体作为水轮机和发电机组的工作平台。为了保证潮流电站在风、浪和急流中正常工作和恶劣海况下的安全生存,研究潮流电站漂浮载体在风、浪和急流中的水动力和运动性能,合理设计漂浮载体锚泊系统至关重要。 本文以中国和意大利政府的合作项目130kW潮流示范电站作为对象,进行漂浮载体运动性能理论预报和锚泊系统的方案设计。 本文应用基于三维势流理论的SESAM软件,分别计算了两种不同形状载体130kW潮流电站载体在规则波中所受到的波浪力及其在波浪中的运动,进而为这两种不同载体设计锚泊系统。 选用了方形载体和圆形载体这两种具有代表性的形体,分别研究了载体以及载体加上竖轴水轮机后的水动力及其耐波性能。潮流电站所受到的环境载荷与运动根据规范中的公式计算,电站受到的波浪漂移力根据谱分析法计算。在确定各种载荷和运动后,应用SESAM软件中基于静力分析和动力分析相关原理的Mimosa模块,对两种不同形式潮流电站分别提出了锚泊系统设计方案,并对这几种方案进行了安全校核和比较分析,给出合理的设计结果。


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