收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

近海风力机单桩式塔架风波载荷及其影响因素研究

刘波宏  
【摘要】:近年来,安装于近海处的海上风力机的装机容量越来越大,准确地分析其所受到的随机风和波浪载荷是风力机设计中需要考虑的重要问题,而这类风力机的塔架基本上采用单桩式结构基础,其底部有很长一部分与泥沙接触,桩土作用对整个风力机的动力特性有很大影响,研究泥沙对塔架的作用对于海上风力机的结构设计及稳定性运行具有重要的意义。 本文依托国家自然科学基金项目“基于刚-柔多体系统模型的风力机气动弹性稳定性分析”,在充分研究了国内外现有成果的基础上,本文对海上风力机单桩式塔架随机风载荷、波浪载荷计算及其在泥沙的非线性约束作用下的动力响应与动力特性进行了研究,包括: 1.从海上风力机单桩式塔架与海底泥土受力原理出发,结合实际的地质资料,选取合适的p-y曲线建立塔架的桩土作用力学模型,应用分布的非线性弹簧模拟桩土相互作用,分析单桩式塔架与泥沙载荷相互作用以及泥沙特性对塔架动力响应与力学特性的影响。 2.对现有的各种波浪理论进行了详细的分析与推导,根据塔架安装点的海洋环境参数,确定了描述随机海浪的方法。研究了波浪载荷中相关参数的选取方法。 3.分析了海上风力机叶轮和塔架的气动载荷,给出了各自的求解方法,对于塔架的空气绕流问题进行了研究,探讨了塔架工作时气动力系数的取值问题。 4.根据已经求得的塔架风浪载荷及泥沙载荷建立有限元结构动力学方程,分别运用P-M和JONSWAP波浪谱模型,求出了塔架在风载荷、波浪载荷及泥沙载荷作用下的动力响应,分析了塔架在有无泥沙载荷作用下的差异,采用有限元软件研究了不同泥沙参数对塔架模态和动力响应的影响,结果证明了泥沙变形的非线性特性对海上风力机单桩式塔架的作用不可忽略。 本文运用有限元数值方法对海上风力机的塔架进行结构动力学分析,考虑了泥沙载荷及风浪载荷的耦合作用,使得近海风力机载荷模拟更接近实际,分析泥沙对单桩式塔架的固有频率的影响,为预防共振的发生及设计合理的埋土深度和具体的结构形式提供理论依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王朝胜;黄东胜;邹富顺;黄方林;;风力机塔架模态分析及应用[J];电力学报;2009年06期
2 陆萍,黄珊秋,张俊,宋宪耕;风力机筒形塔架结构静动态特性的有限元分析[J];太阳能学报;1997年04期
3 李少华;匡青峰;吴殿文;郭婷婷;王梅丽;;1.2MW风力机整机流场的数值模拟[J];动力工程学报;2011年07期
4 李本立,安玉华;风力机侧向振动稳定性研究[J];太阳能学报;1996年02期
5 冯雅芬,王世成,王雪梅;介绍英国AE4020型50W风力发电机[J];农村能源;1997年03期
6 张明远,杨树人,于明君;LFD16型75kW风力机螺旋钢管塔架结构分析[J];农村能源;1998年03期
7 黄珊秋,陆萍;ZONDZ-40风力机塔架的模态分析[J];太阳能学报;2001年02期
8 海风;;平潭岛风电场[J];太阳能;1993年01期
9 史久瑞;魏建明;;微小型风力发电机[J];太阳能;1987年01期
10 毛镇山,张富昌;5kW升阻互补型立轴风力机的设计方案[J];内蒙古电力技术;1998年03期
11 春笋;;嵊泗岛上的风力机[J];太阳能;1983年03期
12 石磊;多层立式风力机的应用——在自然风条件下风力机的发电出力判断方法[J];发电设备;1987年04期
13 ;风力机转矩晃动的研究[J];发电设备;1987年05期
14 薛桁,朱瑞兆;我国风能开发利用及布局潜力评估[J];太阳能学报;1990年01期
15 ;国外科技信息[J];中国电力;1999年04期
16 秦桂欣,高志安;风力发电 造福人类[J];农村电气化;2005年08期
17 张仰飞;袁越;陈小虎;胡建;吴博文;;风力机参数的可辨识分析[J];电力系统自动化;2009年06期
18 周万里;曹紫胤;李玉祥;黄典贵;;聚能-遮蔽式风力机的性能实验研究[J];工程热物理学报;2009年04期
19 宋聚众;赵萍;刘平;钟贤和;曾明伍;;水平轴风力机载荷工况设计方法研究[J];东方电气评论;2009年02期
20 郭静婷;;用CFD方法模拟计算风力机尾流的研究[J];可再生能源;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈余岳;王强;;600 kW风力机玻璃钢叶片结构设计[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年
2 陈余岳;张锦南;王强;周利峰;;660kW风力机玻璃钢叶片研制[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
3 李杰;赵萍;钟贤和;;DF77叶片三维流场数值分析[A];中国动力工程学会透平专业委员会2011年学术研讨会论文集[C];2011年
4 韩晓亮;汪建文;;基于Labwindows/CVI的离网型风力机性能测试系统的改造与应用[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(下册)[C];2009年
5 嵇丽丽;陈昊;;基于Matlab的风力机特性模拟[A];江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C];2004年
6 邱少军;蒋仕龙;楼云江;李文博;刘超川;胡旭光;;MW级风力机变桨系统扰动力的仿真研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 陈余岳;张锦南;王强;周利峰;;660kW风力机玻璃钢叶片研制[A];中国复合材料学会2004年年会论文集[C];2004年
8 贺德馨;;风力机设计软件包[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
9 陈余岳;;玻璃钢复合材料在可再生能源-风能中的应用[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
10 曲浩;胡骏;;雷诺数对风力机二维翼型气动性能的影响[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范忠瑶;风力机定常与非定常气动问题的数值模拟研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 周文平;时间步进自由尾迹方法建模及水平轴风力机气动性能分析[D];重庆大学;2011年
3 庄月晴;Magnus效应作用下的风力机气动性能及流动控制的数值研究[D];上海大学;2012年
4 叶杭冶;大型并网风力发电机组控制算法研究[D];浙江大学;2008年
5 齐志远;小型风力发电系统能量管理集成控制的研究[D];内蒙古工业大学;2009年
6 张悦;混杂系统建模与控制方法研究[D];华北电力大学(河北);2008年
7 赵丹平;风力发电机组叶片模型气动载荷研究[D];内蒙古农业大学;2009年
8 肖运启;双馈型风力发电机励磁控制与优化运行研究[D];华北电力大学(北京);2008年
9 许凌峰;变桨距风力发电机组智能控制研究[D];华北电力大学(北京);2009年
10 刘桦;风电机组系统动力学模型及关键零部件优化研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 师英;大型风力机机械系统健康监测技术研究[D];沈阳工业大学;2011年
2 伍海滨;水平轴风力机动态气动问题研究及软件开发[D];汕头大学;2004年
3 丁明华;大型海上风机结构系统的动力特性研究[D];大连理工大学;2011年
4 唐进;提高风力机叶型气动性能的研究[D];清华大学;2004年
5 刘波宏;近海风力机单桩式塔架风波载荷及其影响因素研究[D];广东工业大学;2012年
6 黄继雄;风力机专用新翼型及其气动特性研究[D];汕头大学;2001年
7 曾杰;大型水平轴风力机载荷计算和强度分析的方法研究[D];新疆农业大学;2001年
8 王俊琦;定桨距变速非并网风力发电控制系统的研究与设计[D];南京航空航天大学;2011年
9 全建军;风力机叶尖加小翼动力放大特性实验研究[D];内蒙古工业大学;2006年
10 刘彦超;基于直流电动机的风力机模拟器研究[D];内蒙古工业大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者周龙;兰州理工大景泰风力机外场实验基地运行良好[N];白银日报;2010年
2 ;我国风力机发展驶入“快车道”[N];中国农机化报;2002年
3 上海玻璃钢研究所总工陈余岳 供稿;风力机玻璃钢/复合材料叶片[N];中国建材报;2004年
4 邵生余;发展海上风电不能急于求成[N];新华日报;2008年
5 苟保平;甘肃风力机研究中心揭牌[N];甘肃日报;2008年
6 记者 贺耀堂;曾培炎来连调研考察[N];连云港日报;2007年
7 记者 马效军 实习生 郜峰;全国风力机空气动力学学术会在兰召开[N];甘肃日报;2005年
8 ;俄小巧风力发电站方便运输操作简便[N];新华每日电讯;2006年
9 记者 尤佳 通讯员 马静;“嫦娥奔月”,天梯在太重铺就[N];发展导报;2007年
10 江福梅、刘冰;为核弹爆炸和飞船上天构建塔架[N];光明日报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978