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《Spar型海上浮式風機氣動性能的數(shù)值研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：密級：UDC：編號：工學(xué)碩士學(xué)位論文Spar型海上浮式風機氣動性能的數(shù)值研究碩士研究生：于雙瑞指導(dǎo)教師：鄭興副教授學(xué)科、專業(yè)：力學(xué)論文主審人：孫麗萍教授哈爾濱工程大學(xué)2018年3月分類號：密級：UDC：編號：工學(xué)碩士學(xué)位論文Spar型海上浮式風機氣動性能的數(shù)值研究碩士研究生：于雙瑞指導(dǎo)教師：鄭興副教授學(xué)位級別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：力學(xué)所在單位：船舶工程學(xué)院論文提交日期：2018年1月4日論文答辯日期：2018年3月12日學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.
2、EngTheAerodynamicAnalysisofSparTypeFloatingOffshoreWindTurbineCandidate:YuShuangruiSupervisor:Prof.ZhengXingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicsDateofSubmission:Jan.4th,2018DateofOralExamination:Mar.12th,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈爾濱工程大學(xué)學(xué)
3、位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由作者本人獨立完成的。有關(guān)觀點、方法、數(shù)據(jù)和文獻的引用已在文中指出，并與參考文獻相對應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。作者（簽字）：日期：年月日哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學(xué)校保護知識產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件
4、。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文，可以公布論文的全部內(nèi)容。同時本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文（□在授予學(xué)位后即可□在授予學(xué)位12個月后□解密后）由哈爾濱工程大學(xué)送交有關(guān)部門進行保存、匯編等。作者（簽字）：導(dǎo)師（簽字）：日期：年月日年月日Spar型海上浮式風機氣動性能的數(shù)值研究摘要隨著海上風電技術(shù)的不斷發(fā)展，漂浮式風機已經(jīng)逐漸向深海發(fā)展，并且隨著功率的增加尺寸也變得越來越大，
5、對于大型漂浮式風機的研究逐漸引起了人們的廣泛關(guān)注。由于海上浮式風機在深海環(huán)境中會遭受復(fù)雜、劇烈的運動，而這些運動不僅會引起風力機復(fù)雜的動態(tài)響應(yīng)，還會對風力機風輪氣動性能產(chǎn)生較大影響。氣動載荷的變化會對風力機的結(jié)構(gòu)強度和彈性等提出更高的要求，并對輸出功率產(chǎn)生較大的影響，尾流場分布的劇烈變化也會影響到下游風力機的氣動性能，因此對運動狀態(tài)下浮式風機氣動性能的研究十分必要。浮式風機在波浪和風載荷影響下產(chǎn)生的搖蕩運動十分復(fù)雜，因此本文使用CFD軟件首先對固定狀態(tài)下風力機的氣動性能進行了模擬和驗證，然后在此基礎(chǔ)上對縱搖、縱蕩運動及其耦合運動下浮式風機風輪氣動性能的變化
6、規(guī)律進行了研究，最后對風浪聯(lián)合作用下自由運動的浮式風機進行了模擬和研究。在固定式風機氣動性能影響因素的討論中，對選用的NREL5MW風機在額定風速下的扭矩和推力進行了計算，并通過嘗試不同的計算參數(shù)，使計算精度實現(xiàn)了一定程度的提高。通過將優(yōu)化后的扭矩和推力結(jié)果與文獻結(jié)果對比，驗證了本方法的可行性。在縱搖運動和縱蕩運動對浮式風機氣動性能影響的研究中，首先對不同頻率下的單自由度運動（包括縱搖和縱蕩）進行了模擬，分析了一個運動周期內(nèi)不同時刻氣動載荷、極限流線以及尾渦分布等氣動性能的變化，并對比了不同頻率對于這些性能的影響程度。接下來還對相同頻率下縱搖和縱蕩的耦合運
7、動進行了模擬，模擬結(jié)果與單自由度運動對比發(fā)現(xiàn)運動的耦合在對氣動載荷的影響方面起到了相互抑制的作用。最后，在對均勻風和規(guī)則波浪下自由運動的Spar基礎(chǔ)支撐的風機的氣動性能的研究中，分析比較了三個自由度（縱搖、縱蕩、垂蕩）運動平均幅值及幅值范圍與單自由度運動時的異同，以及輸出功率和軸向推力的平均值及變化范圍與單自由度運動時的差異，并考慮了錨泊系統(tǒng)的影響。關(guān)鍵詞：海上浮式風機；NREL5MW；氣動性能；縱搖；縱蕩哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文Spar型海上浮式風機氣動性能的數(shù)值研究ABSTRACTWiththedevelopmentoftheoffshorewind
8、powertechnology,thedeep-waterfloa
