漂浮式潮流電站組合系泊系統(tǒng)設(shè)計分析.pdf

1、潮流能作為可再生能源的一種，具有巨大的開發(fā)潛力，近年來成為國內(nèi)外的研究熱點。漂浮式潮流能發(fā)電機組依托于浮式載體，其系泊系統(tǒng)關(guān)系著潮流能電站的安全運行和生存。關(guān)于載體系泊系統(tǒng)的研究，國際上主要集中在海洋鉆井平臺方面，由于工作的環(huán)境尤其是水深條件的差異，使潮流電站平臺和深水鉆井平臺的系泊系統(tǒng)出現(xiàn)了很大不同。關(guān)于潮流電站的系泊系統(tǒng)的研究，目前可供參考的文獻(xiàn)較少，這給潮流電站的系泊系統(tǒng)的設(shè)計帶來了很大困難。因此，本文以浮式潮流電站為對象，通過對

2、AQWA軟件二次開發(fā)，合理的考慮了水輪機的作用，提出并研究帶有彈性索以及浮筒的組合系泊系統(tǒng)，研究成果對系泊系統(tǒng)的設(shè)計具有參考意義。
　　本文首先介紹能源利用背景、潮流能技術(shù)以及系泊系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀。接著闡述本文應(yīng)用的載體水動力基本理論，包括頻域理論、間接時域理論以及水輪機的水動力計算方法。考慮到水輪機載荷的周期性以及已經(jīng)發(fā)展的計算方法，本文通過寫Fortran語言對軟件進(jìn)行了二次開發(fā)，并開展算法的理論驗證。
　　在系泊系統(tǒng)的設(shè)

3、計方面，基于懸鏈線理論，在系泊系統(tǒng)中加入彈性索，將彈性索的長度和位置作為設(shè)計變量，研究彈性索對系泊系統(tǒng)的作用規(guī)律。通過考察不同水深下載體的運動以及系泊鏈的張力，研究彈性索的適用范圍以及它和傳統(tǒng)的系泊系統(tǒng)性能的差異。
　　借鑒FPSO的系泊形式，研究含有浮筒的系泊方案?？紤]到潮流能水輪機的載荷特性，首先介紹了關(guān)于浮筒排水量的設(shè)計方法，針對不同外形浮筒的系統(tǒng)特性進(jìn)行計算和優(yōu)選，得到了球形浮筒對系泊系統(tǒng)最有利的結(jié)論。為了進(jìn)一步研究浮筒設(shè)