常规的单立柱式(Spar)风力发电机平台,在水深较浅区域工作时,结构本身受吃水限制,工作效果较差.常规Spar重心较低,具有良好的稳定性,但是由于它往往具有超过100 m的吃水,因此使其不能应用于中近海域(水深小于100m).可设计研究一种适用于中国东海不超过100 m水深的中近海域新型浮式风机平台以解决此问题.针对NREL 5MW风机能应用于100 m水深的情况,对50m吃水的新型Spar(SJTU-S4)及其系泊系统进行了概念设计研究.利用商业软件建立水动力模型,进行数值仿真,同时设计缩比模型试验,在上海交通大学海洋工程国家重点实验室(SKLOE)进行水动力性能测试.结果 表明,本文研究的新阶梯式浅吃水单立柱浮式风机平台在100m水深、多种海洋波浪环境下,通过试验和仿真验证,能够具有良好的运动响应,为风机提供较好的工作条件.
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