风电运维船登靠作业概率评估

以一艘双体风电运维船为研究对象,基于频域水动力分析与时域耦合分析方法,对其在某海域执行海上风机运维任务时的登靠作业概率进行研究,并对其在该海域的全年以及分季节登靠作业概率和作业天数进行评估。计算结果表明,当以运动有义值作为校核标准时,该运维船在目标海域全年可登靠天数大于170天,能够满足该海域海上风机运维要求。本文相关方法对于风电运维船和其他海洋工程作业船舶作业能力评估具有一定的参考价值。     

大月池开口钻井船阻力与流场特性

以某钻井船为研究对象,应用CFD方法对钻井船船舶阻力性能、自由液面兴波、船体绕流场等进行数值模拟与分析,采用稳态计算方法与瞬态计算方法对大月池开口钻井船的流场特性预报差异进行详细分析。为验证计算网格与数值模型的准确性,以国际标模KVLCC2为基准对数值计算方法进行验证。通过对比研究等形成适用于大月池开口钻井船阻力及流场数值预报的方法和流程。     

海洋风电安装船技术现状与发展动态

从海洋风电安装工艺、风电安装船类型、关键技术研究现状等方面,阐述海洋风电安装船技术现状和最新发展动态。为应对海洋风电工程不断向深海、远海扩张,多功能集中、承载能力强、稳定性高、定位精度高、环境友好型的自航自升式风电安装船将得到快速发展。     

海上风电设备安装船的崛起和发展

本文对国内外海上风力发电现状以及风电设备安装船的需求作了阐述,并提出一型风电设备安装船供参考。     

双体小水线面水翼复合船浮态及阻力试验研究

对采用非自控组合水翼系统的双体小水线面水翼复合船(HYSWATH)模型进行了浮态及阻力性能的试验研究,测量并分析了模型的吃水、纵倾角、阻力随航速、水翼位置和攻角变化的规律。试验结果表明HYSWATH模型在体航、过渡和翼航等不同航行状态时的纵倾角都比较小,说明非自控组合水翼系统可以保证HYSWATH模型在整个航行过程中的浮态;同时,前水翼的位置和攻角的变化对HYSWATH模型的阻力性能和船模进入翼航状态的速度影响很大,并能改善过渡状态时船舶的阻力性能。     

埃克森美孚与海电运维签署战略合作协议强强联手布局海上风电运维

<正>2019年10月9日,埃克森美孚(中国)投资有限公司与福建海上风电运维服务有限公司正式签署战略合作协议,双方将结合各自领域的优势,提升海上风电服务的综合能力,突破海上风电运维瓶颈,以先进的润滑产品和专业的运维服务,助力我国海上风电实现安全高效稳定的跨域式发展。     

海上风电机组构成、安装方式及典型安装船型

介绍了海上风电机组的主要构成,归纳了海上风电机组采用的类似固定式海洋平台的基础形式及不同基础形式适应的水深范围,阐述了海上风电场的布置形式和风电机组的安装方式,介绍了三种用于安装海上风电机组的典型船型.并总结此三类船型的适应海上风电机组安装的共同特点.     

海上风电安装船及关键装备技术

分析海上风电安装特殊的施工条件,揭示海上风电安装施工中面临的主要困难和风险;回溯国内外风电安装船的发展历程,解释海上风电安装对海况、安装任务的适应性需求;重点研究对比国内外安装船核心装备,并分析我国风电安装技术水准与前进方向,为我国海上风电安装技术和装备的发展提供借鉴和建议。     

半潜式钻井平台几类横撑形式的拖航阻力对比研究

采用FLUENT软件对半潜式钻井平台结构的几种常见截面的横撑拖航阻力进行计算,得到了不同截面形式横撑的拖航阻力,并比较了其周围压力场差异.结果表明,板型截面横撑的拖航阻力要比小截面横撑少50％以上.研究结果将为今后的半潜式钻井平台船型设计提供参考.     

海上移动平台和FPSO拖航阻力分析

该文列举了不同规范/标准中,海上移动平台和FPSO拖航时,对环境条件的要求及计算拖航阻力的经验公式。按照不同经验公式得到了自升式钻井平台和FPSO在静水中的拖航阻力值,并与试验结果进行了对比分析,结果表明,在航速大于4kn时,按照CCS《海上拖航指南》中的经验公式,剩余阻力比摩擦阻力增大的速度更快,剩余阻力起控制作用。采用经验公式和数值分析对自升式钻井平台、FPSO和半潜平台拖航波浪阻力进行了计算,结果表明,《海上拖航指南》经验公式计算的波浪阻力是最小的。     

适应南海海况的FPSO系泊系统设计与运动响应

为保障一艘多点系泊浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading,FPSO）在南海恶劣海况下的安全作业,设计外转塔式系泊系统,并对船体线型进行优化分析。基于三维势流理论,应用Wadam软件建立水动力计算模型,研究不同船型方案下的FPSO频域水动力性能,最终确定优选船型。通过时域耦合动力分析方法研究FPSO系泊船体在风、浪、流作用下的运动响应特性,对比船型优化前后的运动响应和系泊缆张力结果。计算结果表明,减小艉柱倾角、增大艏柱倾角能在一定程度上降低该型FPSO在南海的纵摇和垂荡运动响应,系泊系统设计满足船级社规范要求。     

自升式风电安装平台半浮态作业安全性评估

为解决目前在规划风场海域作业的自升式海上风电安装平台不能满足现有的海上风机设备安装的问题,提出一种自升式风电安装平台半浮态作业方案.采用Sesam的Wadam模块进行波浪载荷预报,计算得到不同吃水下的波浪载荷.分析风力方向为90°(横风)时,不同吃水下的风电安装平台的风载荷和流载荷.在此基础上,建立整船有限元模型,采用...     

动态电缆对海上浮式风机发电效率的影响

为解决传统线型电缆不利于漂浮式风电场电缆运行维护的问题,提出动态电缆概念,分析不同结构形式对电缆产生的影响。开展半潜式浮式基础在风浪流联合载荷作用下的全耦合时域仿真模拟。分析悬链线形传统电缆与缓波形动态电缆对浮式风机水动力性能的影响,发现缓波形动态电缆对漂浮式风机水动力性能的影响较小,有利于浮式风机发电。对比采用不同电缆的浮式风机发电效率,结果显示,采用2种线型电缆的风机发电效率降低幅度均随着风浪夹角的增大而降低,且采用缓波形电缆发电效率的降低幅度小于采用悬链线形电缆。     

考虑多场耦合的碰撞载荷下半潜式风机动力响应

以DeepCwind浮式风机为研究对象,确定典型碰撞事故场景,提出一种风-浪-系泊耦合场景下船舶-浮式风机碰撞动态响应数值分析方法。基于FAST程序获得不同海况下半潜式风机的气动推力、水动力参数和系泊张力,再利用LS-DYNA中的Subroutine Loadud子程序完成加载以实时更新计算水动力载荷,同时考虑系泊载荷和气动载荷的耦合作用。在此基础上,基于LS-DYNA软件开展多场耦合的碰撞载荷作用下浮式风机动力响应研究,分析船舶撞击对浮式风机动力响应的影响。结果显示：撞击船的动能大部分转化为浮式风机的动能,风机浮筒所产生的应力应变主要分布于浮筒的撞击区域,且浮筒的结构应力呈现先增大后减小的趋势。     

风机功率对半潜式风机运动性能的影响

针对DTU 10 MW风机,设计一款新型无横撑半潜式风机基础,并通过调节基础压载使其分别搭载DTU 10 MW和NREL 5 MW两款风机。在此基础上,采用商业软件SESAM/SIMA分别建立气动-水动-伺服-弹性全耦合数值模型。针对正常作业和极端两种典型工况,对上述2款浮式风机系统的运动响应进行时域全耦合计算。根据计算结果开展不同风机功率对浮式风机系统整体运动性能的敏感性分析。研究表明：在正常作业工况下,由于风激励的影响,10 MW风机的运动响应比5 MW风机更大;在极端工况下5 MW风机纵摇固有周期更接近波浪周期,导致其纵摇运动比10 MW风机更大。     

风浪联合作用下5 MW三桩固定式风机动力特性响应

以NREL 5MW为目标风机,参考OC3Tripod风机尺寸参数,考虑风浪联合作用,取水深45m,建立三脚架固定式近海风机整机模型,比较定常风、湍流风以及不同风速对应的风电系统工作状态对风机动力特性响应的影响。结果表明:在对风机结构进行强度校核时,出于安全考虑,应使用湍流风模型计算分析风机整机模型;风机在工作状态下会受到较大的气动载荷,需着重研究工作状态下的风机姿态和结构特性。     

基于改进BESO方法的多工况船体开孔孔形优化

以船体梁腹板开孔为研究对象,考虑船体复杂受力工况,基于含满意度权重因子的折中规划法,对传统双向渐进结构优化(Bidirectional Evolutionary Structural Optimization, BESO)算法进行改进,将体积减轻比作为优化目标,孔边应力作为约束,提出一种适用于船体结构孔型的优化方法。在此基础上,基于ANSYS软件,通过二次开发编写改进BESO算法优化程序,对船体梁腹板的腰圆开孔进行优化设计,得到应力分布均匀且减重明显的开孔型式。优化结果表明,在满足结构强度的条件下,船体梁腹板减重30.01%,达到轻量化的目的。研究成果可为船舶结构设计优化提供参考。     

6 MW新型浅水浮式风力机概念设计和运动响应分析

为使浮式风力机向浅海水域拓展,结合Spar与Semi平台的特点,提出适用于南海浅水水域的新概念浮式风力机平台。运用NREL_FAST软件建立浮式风力机系统气动-水动-锚链-弹性-伺服耦合的非线性动力学分析模型,采用叶素-动量理论计算气动载荷,采用势流理论和莫里森黏性阻尼修正方法计算水动力载荷,采用三维有限元法计算锚链系统载荷,在风、浪、流环境载荷作用下研究不同风浪夹角下新概念浮式风力机运动响应性能。结果表明：6 MW新概念浮式风力机在南海50 m水深水域中支撑6 MW风力机运动响应良好;浪向角改变对纵荡运动影响较大,对纵摇、艏摇和垂荡运动运动有一定影响。新概念浮式风力机在南海50 m设计海域运动性能良好。     

近海风电机组单桩式支撑结构载荷和动力响应的研究

近海风电机组的支撑结构承受风机载荷和风、浪、流等环境载荷的作用。基于动量-叶素理论得出发电机的控制策略,根据随机瞬时风速序列和发电机运行状态计算了近海风电机组单桩式支撑结构所受的风机载荷和风压作用,并通过Morison公式计算了浪流联合作用对支撑结构的载荷。用ABAQUS软件对支撑结构和海底土层建模,通过振型叠加法计算结构的动力响应,求出了结构顶端位移和速度以及结构最大应力的时间历程,并研究各种载荷对结构的影响。结果表明,风机载荷是结构动力响应的关键影响因素。