- 7 -

2.3.1 风况 - 8 -

2.3.2 海洋条件 - 8 -

2.3.3其它环境条件 - 10 -

2.4 本章小结 - 11 -

第三章  基于规范的深海半潜式风机概念设计 - 12 -

3.1引言 - 12 -

3.2 深海半潜式风机结构特征 - 12 -

3.2.1 深海半潜式风机介绍 - 12 -

3.2.2 深海半潜式风机结构特征 - 13 -

3.3深海半潜式风机设计标准 - 16 -

3.4深海半潜式风机环境载荷的确定 - 17 -

3.5深海半潜式风机设计参数 - 19 -

3.5.1 风力发电机 - 19 -

3.5.2塔架结构形式和设计要点 - 20 -

3.5.3海上风机支撑结构的形式和设计要点 - 21 -

3.6小结 - 23 -

第四章  深海半潜式风机减振装置设计 - 24 -

4.1 引言 - 24 -

4.2减振装置设计 - 24 -

4.2.1设计思路及方案 - 24 -

4.2.2装置实施方式及有益效果 - 28 -

4.2.3装置实验模型研制 - 28 -

4.3风机的具体减振效果计算 - 30 -

4.4小结 - 32 -

结语 - 33 -

致谢 - 36 -

参考文献 - 37 -

 第一章 绪论

1.1项目研究背景

随着十八大提出的海洋强国战略,加大对海洋资源的开发与利用,逐渐成为了越来越急迫的科研课题,因此,海洋科学也成为了解决日趋严峻的能源问题的良药。我国拥有广阔的海洋面积,相对而言也拥有着巨量的海洋资源,然而海底可燃冰之类不可再生资源终究不存在“取之不尽,用之不竭”的潜力。并且在采集方面也存在着许多困难,故而寻求环保的可再生资源,是海洋科学领域涌现的新的广阔趋势。其主要任务是,探索存在利用价值的高效能源,并且辅之以行之有效的开发手段加以利用。

纵观当前世界各国对于海上能源的探索,最具开发前景的无疑是海上风力发电,风能作为在二十世纪新兴的清洁能源,在地理条件方面看来,可以分为陆上风力发电与海上风力发电两大方向。同时我国几大主要经济带毗邻沿海,经济上和理论上都具有广阔的可实行性。

在浅海风力发电而言,其风力更小,利用空间有限,且有可能给海上作业的船只带来航行危险,受潮汐与湍流影响较大,深海风力发电的研究对于我国依然是一个薄弱环节,但是其远远超越浅海的丰沛风力资源,较小的海风剪切度以及海平面摩擦,足以减小风力发电机组上的疲劳载荷,延长风电机组的使用寿命。

深海漂浮式风机包括叶片、发电机组、塔架、浮式基础和锚泊系统,所述叶片安装在塔架顶部,塔架架设在与锚泊系统连接的浮式基础上。支撑结构的塔架,往往采用高强度支撑结构设计,在冲击较小的情况下,尚可以满足强度需要,然而在深海的交变载荷作用下,会产生变形,破裂等疲劳破坏,影响深海风机的工作,因而有必要对其支承结构做出力学分析以及改良。

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