淺水海域的案例
SWT海上風力發(fā)電機建模分析_論文精讀
海上風力發(fā)電機建模分析_論文精讀
海上風機swt.zip
隨著大型海上風電場的建設逐步由淺水海域向深水海域發(fā)展， 傳統(tǒng)固定式基礎結構已不能滿足海上風機工作性能要求， 研究漂浮式風機已成為各國開發(fā)海上風能的熱點工作。本帖分享兩個海上風機論文，具體見附件。
第一個期刊論文采用風機正向設計軟件SWT對海上張力腿浮式風機整體結構進行了模態(tài)分析，得到浮式風機整體結構的動態(tài)特性。由分析結果可知，浮式基礎的振動對上部塔架有連帶作用；浮式基礎低階振型主要表現(xiàn)為橫蕩、縱蕩、首搖、縱搖、橫搖和垂蕩，高階振型表現(xiàn)為振蕩、搖動和部件振動的復合；浮式風機自振頻率和主要海浪譜頻率以及風機葉片旋轉頻率不產(chǎn)生共振。
第二個為碩士論文，利用專門用于風機設計的軟件 SWT(SAMCEF for Wind Turbine)，建立了三種浮式風機的模型，支撐平臺為張力腿、Spar 和駁船，對三種平臺在三種水深（200
米、300 米和 400 米）、南海海況下進行了動力響應分析和對比。同時研究了風浪載荷、波浪入射角以及波浪周期對平臺運動的影響。得到若干結論，如：1）張力腿和 Spar 平臺平衡位置隨水深的增加而上升，而駁船平臺平衡位置隨水深增加而下降；張力腿和 Spar 平臺系泊纜預張力隨水深的增加而減小，而駁船平臺預張力隨水深增加而增大，系泊纜預張力垂向分量的增量等于平臺排水重量的增量。2）三種浮式風機在一年一遇工況下平臺的運動比 100 年一遇（停機）工況下小，說明波浪載荷對三種平臺運動的影響較大；三種浮式風機的位移、偏轉角、平臺應力和系泊纜張力都在允許范圍之內(nèi)，浮式風機能安全地進行工作。3）在風速一定的條件下，波高越大，平臺的運動一般也越大；波高一定時，在浮式風機正常工作的風速范圍內(nèi)，風速增大對平臺運動的影響不是很大。
展開 基于AQWA的圓筒型浮式防波堤波浪運動響應分析（上）
筆者所研究的圓筒型浮式防波堤工作海域水深擬定為60 m,屬于淺海水域。依據(jù)大量工程實例，懸鏈線式的系泊方式適用于淺水作業(yè)海域，故文中采取6根系泊纜索的懸鏈線式系泊方式。系泊纜索采用150 m的布錨半徑，每根系泊纜采用材質(zhì)為76 mm的單一鋼芯鋼纜，纜繩具體參數(shù)如表2。系泊系統(tǒng)中單個錨鏈總長為150 m,拖地長度為50 m,將導纜孔設計在浮體兩側設計吃水線處，本圓筒型浮式防波堤具體的錨鏈編號與錨泊布置如圖3。
表2 系泊纜索物理系數(shù)
參數(shù)
取值
長度/m
150
軸向剛度/N
2.34×107
破裂力/N
6.67×106
空氣中重量/(kg/m)
23
水中重量/(kg/m)
20
圖3 系泊纜索平面布置
對本防波堤進行水動力模擬計算時，以浮體重心位置為坐標軸原點。因浮體整體形狀為中心對稱且設計吃水為高度值的一半，即形心位置與重心位置重合。表3為該浮式防波堤系泊設計下浮體錨纜鏈L1～L6所對應的坐標。
展開 水下“有人/無人”作戰(zhàn)平臺協(xié)同運用方式探討
（2）引導潛艇實施攔截
潛艇位于敵反潛薄弱海域隱蔽待機，航行在隱蔽收信深度，釋放拖曳天線，保持全時收信和較高電量；UUV 發(fā)現(xiàn)敵方潛艇后，將敵潛艇概略位置、航向等信息傳送至指揮所或潛艇；潛艇依據(jù)指揮所命令或目標信息，機動接敵，發(fā)現(xiàn)目標潛艇后實施攻擊。
圖 3 源頭封鎖時兵力配置示意圖
2.3 基地防御
戰(zhàn)時，作戰(zhàn)對手水下兵力可能隱蔽航行至我重要基地附近海域，對重要基地港口布雷封鎖；或者在我海上重要目標出港的航路上隱蔽設伏，進行攔截和打擊。因此應根據(jù)有無人反潛裝備的特點，合理部署、綜合運用。
比如利用 UUV 隱蔽性較好的特點，將其配置在重要基地港口外側，與港口、基地其他機動或固定探潛裝備相互協(xié)同，組成水下警戒線。多艘無人航行器在劃定的陣位往復搜索，對水下可疑目標實施監(jiān)控，并將數(shù)據(jù)定時傳送至在附近隱蔽部署的潛艇、艦艇或岸上指揮中心。
在判明存在敵情威脅時，由港口防御兵力、UUV 和港口外側部署的潛艇兵力，協(xié)同完成對水下敵方目標的打擊，從而實現(xiàn)港口、基地附近海域的掌控。或者在重要基地外圍淺水區(qū)，利用海域環(huán)境復雜、商船漁船比較多、敵方潛艇無法使用拖曳聲吶、尾部是其搜索盲區(qū)且輻射噪聲最大等條件，UUV 和潛艇分區(qū)部署，尾隨抵近港口布雷的敵潛艇，發(fā)現(xiàn)后 UUV 與潛艇協(xié)同攻擊敵潛艇。
3、協(xié)同反艦運用方式
潛艇兵力是打擊水面艦艇編隊的主戰(zhàn)兵力，可預先設置攻擊陣地，對水面艦艇實施遠程導彈攻擊，也可以在水下突防使用魚雷打擊水面艦艇。UUV 能在海峽、航道、敵基地和港口等附近海域或特定海域，配合潛艇實施反艦作戰(zhàn)。
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