风、浪、流复合作用下海上风力机基础波浪荷载分布特性研究

作     者：王硕 柯世堂 张伟 李晔 王同光 WANG Shuo;KE Shi-tang;ZHANG Wei;LI Ye;WANG Tong-guang

作者机构：南京航空航天大学土木与机场工程系南京210016 南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室南京210016 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFE0132000,2019YFB1503700) 国家自然科学基金项目(51761165022,U1733129) 

出 版 物：《船舶力学》 (Journal of Ship Mechanics)

年 卷 期：2022年第26卷第5期

页      码：653-666页

摘      要：海上风力机是未来风电产业发展的技术制高点,而复杂海洋环境下风力机基础的波浪荷载精确计算尤为重要。为揭示风、浪、流复合流场对风力机基础结构的作用机理,以东海兴化湾6 MW大型海上风力机基础为背景,采用Fluent仿真平台构建数值波浪水池。首先改进传统风-浪复合造波法自由液面处风与水质点速度方向的一致性,其次对复合场中波浪的时空演变规律进行描述;在此基础上,进一步研究各工况中基础柱整体波浪荷载的复合特性,引入并确定极值荷载的复合系数;最后分析风力机基础波浪荷载沿水深与周向分布特性。结果表明:本文提出的改进边界风-浪复合造波法具有良好的稳定性和有效性;风、流与浪之间的复合作用总体对波浪荷载呈现放大效应,其中风-浪-流三场复合的放大效应最大达135%;基础波浪荷载沿水深呈指数型递减,并在波峰出现“加速度对流”现象。

主 题 词：风、浪、流复合作用 海上风力机 波浪演化规律 波浪荷载分布 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 081405[081405] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0814[工学-地质类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1007-7294.2022.05.005

馆 藏 号：203111737...