海上风电结构一体化安装技术的浮运分析

【摘要】：海上风电结构一体化安装技术实现了基础结构与塔筒及风机的海上整体安装,与传统的风电结构安装方法相比有较大优势。海上风电结构的浮运设计是海上风电结构一体化安装技术的一个重要组成部分,本文采用海洋工程设计软件MOSES气垫模块对风机运输船进行模拟,对风机运输船浮运影响因素进行分析,分析了风电机组结构浮态对风机运输船浮运的影响,同时对风电运输船的耐波性进行了研究。 经过对比分析,风电运输船浮运过程中,当风电机组结构吃水增大,不利于浮运安全。当吃水在4m以下时,吃水深度对风电运输船浮运影响较小,因而吃水在4m可设为安全吃水深度。同时风电机组结构内外液面高度差越大,浮运越平稳,安全。但风电机组结构内外液面高度差应有一个限值,以保证风电机组结构有一定的水封高度(内液面高度),防止内部气体溢出,产生严重侧倾,影响风电运输船的浮运平衡。 随浪浮运较顶浪浮运更平稳。在顶浪浮运时应保证风电机组结构内有一定的水封高度,防止风电机组结构内气体逸出,造成运输船倾覆。波高对风机运输船浮运有较大影响,当波高增大至接近极限波高时,钢吊缆张力突然变大同时舱内气压值变化剧烈。应通过对钢吊缆张力及舱内气压值的观测,对风机运输船在较大波浪作用下的稳定进行评估,及时采取相应措施保证浮运的稳定。 在浮运作业时,海上风浪较小,可适当减小风电机组结构吃水,同时在保证舱内水封高度足够的情况下适当增大风电机组基础结构各舱内气压,从而使得风电运输船浮运更加平稳。当风电运输船需经受较大风浪时,为确保运输船的安全,需及时对风机运输船的浮态进行调整,此时需增大风电机组结构吃水同时减小风电机组基础结构各舱内的气压值,以保证舱内水封高度满足最小水封高度的要求。 【关键词】：风机运输船 筒型基础 浮运 气浮
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM315
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 引言7-9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 气浮结构相关研究成果9-10
• 1.2.2 多浮体相互作用相关研究成果10-11
• 1.2.3 本文主要工作及创新点11-13
• 第二章 气浮结构运动分析相关理论13-21
• 2.1 气浮结构相关理论13-17
• 2.1.1 气浮结构稳性分析13-16
• 2.1.2 气浮结构运动分析16-17
• 2.2 气浮体运动分析理论17-19
• 2.2.3 气浮体动力学分析17-18
• 2.2.4 气浮体水动力学分析18-19
• 2.3 多浮体耦合运动时程分析19-21
• 2.3.1 外荷载19
• 2.3.2 运动方程19
• 2.3.3 时域求解19-21
• 第三章 海上风电复合式筒型基础结构浮运分析21-35
• 3.1 分析软件MOSES 简介22-24
• 3.2 风机基础部分气浮模型分析24-34
• 3.2.1 海上风机复合式筒型基础结构气浮静稳性分析24-28
• 3.2.2 海上风机复合式筒型基础结构自浮频域分析28-30
• 3.2.3 海上风机复合式筒型基础结构拖航运动模拟分析30-34
• 3.3 本章小结34-35
• 第四章 风机运输船浮运影响因素分析35-61
• 4.1 风机运输船简介35-39
• 4.1.1 海上风机安装简介35-37
• 4.1.2 船舶主尺度及主要参数37-38
• 4.1.3 风机运输船作业条件38
• 4.1.4 船舶设计工况38-39
• 4.1.5 风电机组39
• 4.2 风机运输船浮态分析39-41
• 4.3 风机运输船模型41-45
• 4.4 风电机组结构浮态对风机运输船浮运的影响45-53
• 4.4.1 风电机组结构吃水深度对风机运输船浮运的影响46-49
• 4.4.2 风电机组结构内外液面高度差对风机运输船浮运的影响49-53
• 4.5 风机运输船耐波性分析53-60
• 4.5.1 波浪方向对风机运输船浮运的影响53-55
• 4.5.2 波高对风机运输船浮运的影响55-58
• 4.5.3 极限波浪作用下风机运输船浮运稳定分析58-60
• 4.6 风机运输船浮运方案60-61
• 第五章 结论与展望61-63
• 5.1 海上风电一体化安装技术风机运输船浮运影响因素61-62
• 5.2 海上风电一体化安装技术风机运输船浮运方案62
• 5.3 展望62-63
• 参考文献63-66
• 发表论文和参加科研情况说明66-67
• 致谢67

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

快速多极子方法在多浮体和水弹性问题中的应用    勾莹

筒型基础海洋平台气浮拖航性能研究    刘建辉

筒型基础海洋平台拖航研究—波浪影响分析    丁红岩;刘建辉;

铰接多浮体耦合解析计算    孙昭晨;王环宇;

大圆筒结构的充气浮运方法    别社安,徐元锡,祝业浩,宋长贵

气浮结构的静浮态分析    别社安,时钟民,王翎羽

气浮结构的小倾角浮稳性分析    别社安,时钟民,王翎羽

气浮结构的运动特性研究    别社安,时忠民,王翎羽

增强结构气浮稳性的分舱法及优化分析    别社安,徐元锡,祝业浩

从吸力锚到筒型基础平台——关于近海吸力式基础的工程经验和技术思考    徐继祖,王翎羽,陈星,边启光

单向荷载作用下海上风机多桶基础承载特性数值分析    刘树杰;王忠涛;栾茂田;

系泊多浮体系统波浪运动响应的动力学分析    沈庆,陈徐均

快速多极子方法在多浮体和水弹性问题中的应用    勾莹

筒型基础海洋平台气浮拖航性能研究    刘建辉

由推进器尾流计算确定动力艇合理牵引间距研究    沈庆;潘小强;陈徐均;

基于数值分析法的压载舱的优化设计    张茴栋;何炎平;李洪亮;

Spar平台上部模块就位过程多浮体响应分析    刘培林;魏洪斌;孙丽萍;刘吉飞;张大刚;刘建辉;

船舶柴油机NO_x排放实船测试方案研究    朱水雄;

筒型基础海洋平台拖航研究—波浪影响分析    丁红岩;刘建辉;

干舷高度影响筒型基础平台拖航试验研究    丁红岩;刘宪庆;刁景华;

Study on Floating Properties and Stability of Air Floated Structures    别社安,及春宁,任增金,李增志

喷射气举技术在海底三通保护架安装中的应用    夏松林;

非保守系统的拟Hamilton原理及其应用    赵淑红;梁立孚;周平;

巨型浮吊起重船稳性安全的解耦控制方法    施振华;张卫前;李华;

多浮体靠近作业水动力时域分析    韩旭亮;段文洋;马山;

限制水域船舶气囊下水的动力学分析    吴剑国;李玉芬;

浅谈边际油田CFD18-1/JZ9-3W筒型基础平台海上安装施工    单延武;刘静辰;周高怀;李学军;张悦轩;

大型浮体水弹性作用的频域分析    滕斌;

钢箱筒气浮长途拖运施工技术    刘霄;胡鹏;

VLFS的水弹性力学问题    刘应中;崔维成;吴有生;

一种新的估算舰船旋回阻力的方法    庄毅;代亮;杨波;石爱国;

双桨船单车航行阻力估算    闻虎;刘炜;应荣镕;

舰船各种工况下主机最大允许轮转速图谱研究    肖冰;石爱国;

舰船各种工况下最大允许轮转速及航速的计算方法    闻虎;肖冰;刘炜;应荣镕;石爱国;

快速多极子方法在多浮体和水弹性问题中的应用    勾莹

大规模声学问题的快速多极边界元方法研究    李善德

海上风电大直径宽浅筒型基础结构设计及安全性研究    刘喜珠

新型舰船过驳波浪补偿系统关键性技术研究    陈爱国

轮机模拟器6S60MC柴油主机仿真系统与故障模拟    彭水生

减摇水舱台架试验及仿真方法研究    郭大勇

U型减摇水舱及试验摇摆台实验研究    赖志昌

水下船体表面清刷机器人及相关技术研究    王丽慧

基于半物理仿真的海上平台沉浮运动研究    吴海彬

船舶减摇水舱试验装置理论及试验研究    曲家文

船首分水式推进器的设计研究    刘肖丹

动基座条件下防摆技术研究    李天鹰

风帆训练舰线型设计与航行性能研究    李文博

基于CFD的大型船舶球艏线型设计比较研究    高慧颖

基于Multigen Vega的某舰快速性运动仿真演示研究    朱江波

风向摆动对帆船迎风航段航线选择影响的研究    潘学荣

小水线面双体渔政船总体设计初步研究    陈建涛

低速域船舶运动仿真平台的设计    王丽丽

动水域测算静水航速修正方法研究    曾锋

桥区船舶运动数值模拟及船撞风险分析    赵海艳

半潜式超大型浮体的多刚体试验研究    吕海宁,杨建民,张承懿

无底海洋结构物稳性研究    戚心源,金承仪,陈玮琪,陈娟芳

风、浪、流联合作用下无底半潜平台的性能(英)    戚心源

拖航系统在风浪中操纵运动的模拟计算    严似松,黄根余

超大型海洋浮式结构物动力特性研究综述    崔维成,吴有生,李润培

快速船在随浪中的航向保持能力的评估(英文)    华建波

A B-Spline based BEM and Its Applicaion in Predicting Wave Forces on 3D Bodies    滕斌 ,柏威 ,向阳

Time Domain Simulation of Transient Responses of Very Large Floating Structures Under Unsteady External Loads    邱流潮,刘桦

筒型基础系缆平台使用过程原型测试分析    戎贤,丁红岩,黄金明

多筒型基础平台结构基础单体刚度分析方法    丁红岩,赵将勇,戎贤

我国将努力形成海上风电技术    

向海索电,后风电时代的诱惑?    

海上风电,近在咫尺?    武春霞;

海上风电需从长计议    武春霞;顾为东;

宝新能源强势进军海上风电    

解码风电产业:能否将海上风电进行到底    

特许权招标启动 我国海上风电大幕拉开    

海上风电,他们如是说    

关于海上风电发展的概况和对策    陈晓明;李磊;王红梅;刘燕星;江峰;林慰;

德国海上风电发展分析及启示    刘林;尹明;杨方;关朋;

AREVA-Multibrid 5MW海上风电机组    沈德昌;

我国海上风电现状    徐涛;

海上风电——静待起航    徐涛;梁伟;

我国海上风电现状    徐涛;

我国第一个海上风电站建成投产    

英国海上风电项目概况    徐涛;

海上风电机组发展趋势分析    沈德昌;

从首批特许权项目浅析我国海上风电发展现况    冒洪生;

探索海上风电开发思路    朱奇志;

英国海上风电项目概况    徐涛;

发展海上风电需要理性思维    

巨头争抢海上风电 大规模开发尚需时日    本报记者 戈清平

内外资跑马圈海专家建议切忌盲目投资海上风电    本报记者 杨歌

两部门规范海上风电建设    记者 赵凡

海上风电招标 设备“巨人”争锋    本报记者 邢佰英　李阳丹

探路海上风电 大规模开发尚待时日    本报记者 李瞧

特许权招标启动我国海上风电大幕拉开    本报记者 杨歌

制造商酣战海上风电 设备可靠性有待考量    本报记者 李瞧

海上风电 机遇中蕴含多重挑战    本报记者 海燕

薛忠民:2011年中国将迎来海上风电开发热潮    本报记者 时下

山东省海上风电经济社会效益评价    刘芳兵

船舶与海上风电站碰撞的数值仿真研究    李艳贞

海上风电单立柱三桩结构动力耦合分析及优化设计研究    王鹏

海上风电项目运行期风险评价研究    谢珍珍

天顺风能海上风电设备业务发展战略研究    秦灵

海上风电项目风险分析研究    杜肖洁

海上风电项目的经济性和风险评价研究    李烨

海上风电—大机遇与大挑战（第四章）翻译反思性研究报告    陈慧

海上风电机组支撑系统设计中的关键技术问题研究    汪亚洲

基于经营期定价的我国海上风电电价研究    席松涛