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《海洋浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置初步研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼：10289分類號：P715.2密級：公開學(xué)號：132010024江蘇科技大學(xué)碩士學(xué)位論文海洋浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置初步研究研究生姓名居鎮(zhèn)導(dǎo)師姓名蔣志勇申請學(xué)位類別工學(xué)碩士學(xué)位授予單位江蘇科技大學(xué)學(xué)科專業(yè)船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造論文提交日期2015年12月23日研究方向船舶先進(jìn)制造技術(shù)論文答辯日期2016年03月19日答辯委員會主席管義鋒評閱人盲審盲審2016年3月19日分類號：P715.2密級：公開學(xué)號：132010024工學(xué)碩士學(xué)位論文海洋浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置初步研究學(xué)生姓名居鎮(zhèn)指導(dǎo)
2、教師蔣志勇教授江蘇科技大學(xué)二O一六年三月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringThePreliminaryStudyOnMarineFloatingLidarWindMeasuringDevicesSubmittedbyJuZhenSupervisedbyProfessorJiangZhi-yongJiangsuUniversityofScienceandTechnologyMa
3、rch,2016江蘇科技大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。江蘇科技大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)
4、江蘇科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于：(1)保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。(2)不保密□。摘要近年來為推動海上風(fēng)能的有效利用，海上風(fēng)場的建立越來越受到人們的重視。激光雷達(dá)因其探測精度與空間分辨率高、測量范圍遠(yuǎn)等特點(diǎn)，已成為當(dāng)前測量海上風(fēng)場的最有效手段之一。目前，激光雷達(dá)大多安裝在固定樁柱上進(jìn)行測風(fēng)研究，隨著水深增加樁柱成本急劇增大，不利于長期發(fā)展。而浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置，因其制造成本低、布置方
5、便以及污染小等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)越來越被人們所關(guān)注。本文自主設(shè)計(jì)了浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置，并基于三維勢流理論的SESAM軟件對其水動力性能展開了研究。論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：(1)在大量調(diào)研各類型儀器的基礎(chǔ)上，通過對比分析，選擇了安裝簡便、測風(fēng)精度高的激光雷達(dá)以及相關(guān)配套設(shè)備，保證激光雷達(dá)能夠在海上進(jìn)行長期的測風(fēng)研究。(2)通過研究國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和工程實(shí)例，利用SESAM軟件進(jìn)行數(shù)值模擬分析，確定了浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)型式、詳細(xì)尺寸以及相關(guān)設(shè)備布置方案，有效降低激光雷達(dá)工作時波浪對其測風(fēng)精度
6、影響。分析可知：對于浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置內(nèi)部儀器的布置而言，將其靠近中垂線布置時，能夠有效地提高浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置的無因次衰減系數(shù)，從而降低整個系統(tǒng)的運(yùn)動響應(yīng)幅值，但是浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置的固有周期也會隨著減小，可能對其工作產(chǎn)生不利影響。(3)應(yīng)用SESAM軟件的HydroD/Wadam模塊開展了浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置的頻域計(jì)算工作，得到不同波浪入射角、不同水深時的水動力系數(shù)。同時，進(jìn)一步考慮了粘性阻尼對浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置橫搖以及縱搖運(yùn)動的影響。結(jié)果表明：浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置的運(yùn)動性
7、能與水深變化無關(guān)，其橫搖與縱搖運(yùn)動固有周期約為2s，適合布放在長周期海域，而垂蕩運(yùn)動則具有良好的隨波運(yùn)動特性。此外，在進(jìn)行浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置運(yùn)動響應(yīng)預(yù)報時，建議考慮粘性阻尼作用，否則計(jì)算結(jié)果偏大。(4)依據(jù)不同的工作水深，為浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置設(shè)計(jì)了兩種系泊系統(tǒng)，分別是：全錨鏈系泊系統(tǒng)和三段式系泊系統(tǒng)，并應(yīng)用SESAM軟件的DeepC模塊對浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置及其系泊系統(tǒng)進(jìn)行時域計(jì)算分析，驗(yàn)證可行性。其結(jié)果表明：當(dāng)浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置采用全錨鏈系泊系統(tǒng)時，想要控制其運(yùn)動響應(yīng)和錨鏈張力，應(yīng)
8、著重控制浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置的波頻運(yùn)動成分。而采用三段式系泊系統(tǒng)時，則既需要控制浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置波頻運(yùn)動成分還需要重點(diǎn)考慮低頻運(yùn)動成分。(5)根據(jù)相似理論，確定模型參數(shù)，通過模型規(guī)則波試驗(yàn)驗(yàn)證浮動式激光雷達(dá)測風(fēng)裝置的數(shù)值理論結(jié)果。I關(guān)鍵詞：浮動式測風(fēng)裝置；總體設(shè)計(jì)；數(shù)值模擬；模型試驗(yàn)IIAbstractInordertopromotetheeffectiveuseofwindenergy,theestablishmentofoffshorewindfarmisgetting
