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《一種氣墊式風(fēng)機支撐平臺的繞射及垂蕩動力性能研究》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)位論文一種氣墊式風(fēng)機支撐平臺的繞射及垂蕩動力性能研究碩士研究生:張學(xué)棟指導(dǎo)教師:馬慶位教授學(xué)科、專業(yè):船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計制造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)位論文一種氣墊式風(fēng)機支撐平臺的繞射及垂蕩動力性能研究碩士研究生:張學(xué)棟指導(dǎo)教師:馬慶位教授學(xué)位級別:工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè):船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計制造所在單位: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9日學(xué)位授予單位:哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDeg
2、reeofM.EngTheAnalysisofDiffractionandHeaveDynamicPerformanceforaFloatingWindTurbinePlatformSupportedbyAircushionCandidate:ZhangXuedongSupervisor:Prof.MaQingweiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:DesignandConstructionofNavalArchitectureAndOceanStructureDateofSubmission:Jan.4th,201
3、8DateofOralExamination:Mar.9th,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈爾濱工程大學(xué)學(xué)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(dān)。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)
4、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。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:年月日年月日一種氣墊式風(fēng)機支撐平臺的繞射及垂蕩動力性能研究
5、摘要隨著海上風(fēng)電的利用逐步由淺海海域向較深海海域發(fā)展,為開發(fā)能適用于30到100米水深海域的漂浮式風(fēng)機,本文基于國家自然科學(xué)基金項目“氣墊駁船型浮式風(fēng)機平臺及其水動力性能研究(51379051)”參與設(shè)計了一種氣墊式風(fēng)機支撐平臺。漂浮式風(fēng)機在波浪載荷作用下的響應(yīng)是工程設(shè)計必須考慮的因素,本文重點研究該氣墊式風(fēng)機支撐平臺的繞射及垂蕩動力性能,其難點主要在于氣墊平臺內(nèi)部存在的氣液自由液面?;诰€性勢流理論,本文首先介紹了一種應(yīng)用于對氣墊支撐浮體規(guī)則波中頻域分析的拓展邊界積分方程理論。然后通過分離變量法求解了同樣存在內(nèi)域自由面問題的雙豎直板繞射問題的解析解,通過與數(shù)值方法的計算結(jié)果比較驗證了該方
6、法的合理性,繼而推導(dǎo)了二維矩形氣墊支撐結(jié)構(gòu)繞射問題的解析解。通過開展矩形氣墊支撐浮體繞射問題的模型試驗,試驗結(jié)果驗證了拓展邊界積分方程理論的可靠性。并研究了氣墊內(nèi)域自由面興波和內(nèi)部脈動壓強隨入射波頻率的變化,分析了氣室內(nèi)自由面興波與脈動壓強之間的關(guān)系,比較了氣室是否密封及氣室高度對內(nèi)自由面興波的影響。最后,為計算一種氣墊式風(fēng)機支撐平臺的垂蕩動力性能,基于線性氣動力學(xué)理論,相繼推導(dǎo)了圓形、環(huán)形和扇環(huán)形氣墊的氣動力系數(shù),并代入到氣墊支撐浮體的頻域運動方程進行數(shù)值計算得到該平臺在不同頻率規(guī)則波作用下垂蕩運動RAO和氣室內(nèi)部脈動壓強的變化。然后計算比較了氣墊式風(fēng)機支撐平臺與相應(yīng)的月池型浮體和普通實
7、浮體平臺的垂蕩運動性能。研究了氣室高度、內(nèi)部自由液面初始位置、工作水深等對該氣墊式風(fēng)機支撐平臺垂蕩運動和內(nèi)部脈動壓強的影響,其中為避免平臺自由運動周期與波浪外荷載周期接近,重點分析了不同工況下該平臺垂蕩運動的固有頻率。關(guān)鍵字:氣墊;風(fēng)機;自由面興波;脈動壓強;垂蕩哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文一種氣墊式風(fēng)機支撐平臺的繞射及垂蕩動力性能研究ABSTRACTWiththeexploitationofoffshorewindpow