[1]苟洪顺,田文龙,王文华.典型工况下15MW半潜式风机耦合动力响应特性研究[J].水利与建筑工程学报,2026,(04):147-155.[doi:10.3969/j.issn.1672-1144.2026.04.019]
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典型工况下15MW半潜式风机耦合动力响应特性研究(
)
《水利与建筑工程学报》[ISSN:1672-1144/CN:61-1404/TV]
- 卷:
-
- 期数:
-
2026年04期
- 页码:
-
147-155
- 栏目:
-
- 出版日期:
-
2026-08-20
文章信息/Info
- 作者:
-
苟洪顺1; 田文龙2; 3; 王文华2; 3
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1.中石化石油工程设计有限公司,山东 东营 257026;2.大连理工大学 海岸与海洋工程全国重点实验室,辽宁 大连 116024;3.大连理工大学 建设工程学院 工程抗震研究所,辽宁 大连 116024
- 关键词:
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半潜式风机; 耦合分析模型; 动力响应; 正常运行工况; 极端停机工况
- 分类号:
-
TM614,P75
- DOI:
-
10.3969/j.issn.1672-1144.2026.04.019
- 文献标志码:
-
A
- 摘要:
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为探究大功率半潜式风机在风浪联合作用下的动力响应特性,基于 OrcaFlex软件对 15MW 深远海半潜式风机构建了涵盖气动、水动、控制与弹性的新型一体化全耦合时域动力分析模型。结合南海实测海况,对比分析了正常运行与极端停机等典型工况下的系统运动与结构载荷的变化规律。结果表明:在正常运行工况下,平台的运动响应及塔基弯矩、系泊张力等结构载荷主要受气动推力主导,并在额定风速附近达到峰值;在极端停机工况下,尽管顺桨操作有效降低了平均气动载荷,但恶劣的波浪载荷主导了系统的动态响应,导致结构载荷的波动急剧增大,成为影响结构安全的关键因素。
参考文献/References:
[1] 彭春江.海上浮式风电机整机全耦合动力学建模及动态激励特性研究[D].长沙:湖南大学,2017.
[2] WangLei,SweetmanB.Multibodydynamicsoffloatingwindturbineswithlarge-amplitudemotion[J].AppliedOceanResearch,2013,43:1-10.
[3] 金 飞,滕 斌.海上浮式风机运动响应的时域耦合计算方法[J].电网与清洁能源,2016,32(08):93-99.
[4] WangBin,GaoXifeng,LiYan,etal.Dynamicresponseanalysisofasemi-submersiblefloatingwindturbinebasedondifferentcouplingmethods[J].OceanEngineering,2024,297:116948.
[5] WangBin,LiYan,GaoShan,etal.Motioncharacteris-ticsandaero-elasticresponsesoffloatingoffshorewindturbineundercouplingactionofwavesandwinds[J].FrontiersinEnvironmentalScience,2022,10:965334.
[6] ChenPeng,ChengZhengshun,DengShi,etal.Afre-quencydomainmethodforfullycoupledmodellinganddynamicanalysisoffloatingwindturbines[J].MarineStructures,2025,99:103715.
[7] ZhaoZhixin,ChangShuang,LiXin,etal.Experimentalstudyondynamicresponsesofanewsemi-submersiblesupportingplatform conceptfor10MW windturbines[J].OceanEngineering,2025,318:120168.
[8] YangCan,ChenPeng,ChengZhongshun,etal.Aerody-namicdampingofasemi-submersiblefloatingwindtur-bine:Ananalytical,numericalandexperimentalstudy[J].OceanEngineering,2023,281:114826.
[9] 孟 龙.6MW单柱型浮式风力机概念设计与耦合动力特性研究[D].上海:上海交通大学,2019.
[10] 杨 欣,陈鹏飞,范 可,等.16M级半潜海上浮式风机运动性能数值模拟[J].船舶工程,2024,46(S1):41-47.
[11] LiJiawen,HuGuangqing,JinGuoqing,etal.Hydro-dynamicperformanceofanovelfloatingfoundationforanoffshorewindturbineunderastormcondition[J].Inter-nationalJournalofOffshoreand PolarEngineering,2020,30(01):120-128.
[12] 赵 萌.50m水深半潜浮式海上风力机概念设计及耦合响应机理研究[D].大连:大连理工大学,2023.
[13] 李 阔.中等水深海域新型半潜式风机动力响应特性研究[D].天津:天津大学,2020.
[14] 梅浩天.基于代理模型的半潜浮式风机水动力性能多目标优化设计[D].大连:大连理工大学,2024.
[15] 何炜杰.风浪联合作用下浮式风机的动力响应与疲劳分析[D].重庆:重庆交通大学,2024.
[16] 黄 钧,寿雪刚,王赤忠.偏心型半潜风机水动力特性[J].船舶工程,2023,45(12):152-159.
[17] 何蔚文.新型半潜式钢筋混凝土风机基础结构设计与优化[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2024.
[18] JourneJM J,MassieW W.Offshorehydromechanics[M]. Nedeiland: DelftUniversity ofTechnology,2001.
[19] AllenC,ViscelliA,DagherH,etal.DefinitionoftheUMaineVolturnUS-SReferencePlatform DevelopedfortheIEA Wind15-MegawattOffshoreReferenceWindTurbine:IEAWindTCPTask37[EB/OL].2020.41.https://www.nlr.gov/docs/fy20osti/76773.pdf
[20] 郑茗予,左晶晶,王文华,等.典型工况下 15MW半潜式风机耦合运动响应变化规律研究[J].水利与建筑工程学报,2025,23(06):23-31.
[21] InternationalElectrotechnicalCommission.IEC61400-3Windturbines-Part3:Designrequirementsforoffshorewindturbines[S].Geneva:IEC,2009.
[22] TechnicalSpecification.IECTS61400-3-2Windenergygenerationsystems-Part3-2:Designrequirementsforfloatingoffshorewind turbines[S]. Geneva: IEC,2019.
备注/Memo
- 备注/Memo:
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收稿日期:2026-02-09 修稿日期:2026-04-01
基金项目:国家重点研发计划(2022YFB4201300)
作者简介:苟洪顺(1994—),男,工程师,主要从事深远海海洋工程结构水动力分析、设计与安全评价等方面工作。E-mail:gouhsh72615.osec@sinopec.com
通讯作者:田文龙(2001—),男,硕士研究生,研究方向为海洋工程结构优化设计与动力分析方法。E-mail:17639580636@mail.dlut.edu.cn
更新日期/Last Update:
1900-01-01