| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 主要符号说明 | 第13-18页 |
| 第1章 绪论 | 第18-34页 |
| 1.1 选题背景 | 第18-19页 |
| 1.2 海上浮式风力机发展现状 | 第19-24页 |
| 1.2.1 海上浮式风力机设计及发展 | 第19-23页 |
| 1.2.2 海上浮式风力机平台分类及比较 | 第23-24页 |
| 1.3 海上风力机技术研究进展 | 第24-31页 |
| 1.3.1 风力机的气动性能研究进展 | 第24-27页 |
| 1.3.2 海上浮式风力机水动力及系统运动研究进展 | 第27-29页 |
| 1.3.3 海上浮式风力机试验进展 | 第29-31页 |
| 1.3.4 目前研究中的问题 | 第31页 |
| 1.4 本论文的主要工作及创新点 | 第31-34页 |
| 1.4.1 主要工作内容 | 第31-32页 |
| 1.4.2 本文的创新性 | 第32-34页 |
| 第2章 海上浮式风力机气动载荷与性能计算方法 | 第34-66页 |
| 2.1 概述 | 第34页 |
| 2.2 风力机坐标系及其变换 | 第34-38页 |
| 2.2.1 风力机坐标系的定义 | 第34-35页 |
| 2.2.2 风力机坐标系间的矢量变换 | 第35-37页 |
| 2.2.3 风力机运动速度的处理 | 第37-38页 |
| 2.3 偏航风力机的空气动力 | 第38-52页 |
| 2.3.1 偏航风力机的动量定理 | 第38-40页 |
| 2.3.2 偏航风力机的气流膨胀 | 第40-41页 |
| 2.3.3 偏航风力机的旋转尾流 | 第41-43页 |
| 2.3.4 偏航风力机的叶素理论 | 第43-44页 |
| 2.3.5 叶素动量理论 | 第44-48页 |
| 2.3.6 BEM理论的修正和补充 | 第48-52页 |
| 2.3.7 风力机动态运动时的陀螺力矩 | 第52页 |
| 2.4 风力机的调节和控制方法 | 第52-57页 |
| 2.4.1 控制策略 | 第52-53页 |
| 2.4.2 控制方法 | 第53-57页 |
| 2.5 数值模拟方法 | 第57-59页 |
| 2.6 方法和程序验证 | 第59-64页 |
| 2.6.1 基准风力机参数 | 第59-60页 |
| 2.6.2 稳态特性验证 | 第60-61页 |
| 2.6.3 偏航验证 | 第61-62页 |
| 2.6.4 动态入流验证 | 第62-63页 |
| 2.6.5 运动时的载荷验证 | 第63-64页 |
| 2.7 本章小结 | 第64-66页 |
| 第3章 浮动平台上风力机气动载荷与性能变化规律研究 | 第66-92页 |
| 3.1 概述 | 第66页 |
| 3.2 风力机姿态对风力机载荷与性能的影响 | 第66-69页 |
| 3.2.1 倾斜对风力机载荷的影响 | 第66-68页 |
| 3.2.2 偏航对风力机载荷的影响 | 第68-69页 |
| 3.3 动态入流对风力机特性的影响 | 第69-72页 |
| 3.3.1 纵向速度变化对风力机载荷与性能的影响 | 第69-71页 |
| 3.3.2 横向速度变化对风力机载荷与性能的影响 | 第71-72页 |
| 3.4 平台线运动对风力机载荷与性能的影响 | 第72-78页 |
| 3.4.1 纵荡对风力机载荷与性能的影响 | 第72-74页 |
| 3.4.2 横荡对风力机载荷与性能的影响 | 第74-76页 |
| 3.4.3 垂荡对风力机载荷与性能的影响 | 第76-78页 |
| 3.5 平台角运动对风力机载荷与性能的影响 | 第78-85页 |
| 3.5.1 横摇对风力机载荷与性能的影响 | 第78-80页 |
| 3.5.2 纵摇对风力机载荷与性能的影响 | 第80-83页 |
| 3.5.3 艏摇对风力机载荷与性能的影响 | 第83-85页 |
| 3.6 控制对风力机载荷与性能的影响 | 第85-91页 |
| 3.6.1 纵荡情形 | 第85-86页 |
| 3.6.2 横荡情形 | 第86-88页 |
| 3.6.3 横摇情形 | 第88-90页 |
| 3.6.4 纵摇情形 | 第90-91页 |
| 3.7 本章小结 | 第91-92页 |
| 第4章 海上浮式风力机流体动力响应计算方法 | 第92-114页 |
| 4.1 概述 | 第92页 |
| 4.2 系统时域动力学方程 | 第92-93页 |
| 4.3 风环境模型及风载荷 | 第93-98页 |
| 4.3.1 风的确定性模型 | 第93-95页 |
| 4.3.2 海上湍流风模型 | 第95-98页 |
| 4.3.3 风载荷 | 第98页 |
| 4.4 水环境模型及水动力载荷 | 第98-104页 |
| 4.4.1 波浪理论 | 第98-102页 |
| 4.4.2 海流速度 | 第102页 |
| 4.4.3 水动力载荷 | 第102-104页 |
| 4.5 系泊模型及载荷 | 第104-107页 |
| 4.5.1 悬链线方程 | 第104-105页 |
| 4.5.2 链端刚度系数 | 第105-107页 |
| 4.5.3 系泊载荷 | 第107页 |
| 4.6 海上浮式风力机系统动力响应的数值计算方法 | 第107-109页 |
| 4.6.1 浮体瞬时浸没长度 | 第107-108页 |
| 4.6.2 全耦合计算方法 | 第108-109页 |
| 4.7 数值模型的校验及算例分析 | 第109-112页 |
| 4.7.1 环境模型的检验 | 第109-110页 |
| 4.7.2 算例分析 | 第110-112页 |
| 4.8 本章小结 | 第112-114页 |
| 第5章 铰接式海上风力机流体动力响应特性研究 | 第114-132页 |
| 5.1 概述 | 第114页 |
| 5.2 铰接式海上风力机系统 | 第114-116页 |
| 5.2.1 铰接式海上风力机概念 | 第114-116页 |
| 5.2.2 铰接式海上风力机相关参数 | 第116页 |
| 5.3 风浪环境对风力机系统的影响 | 第116-121页 |
| 5.3.1 定常风速的影响 | 第116-118页 |
| 5.3.2 风浪联合作用的影响 | 第118-120页 |
| 5.3.3 风浪不同向的影响 | 第120-121页 |
| 5.4 海上风力机系统随机动力响应 | 第121-130页 |
| 5.4.1 特定工况下的环境 | 第121-124页 |
| 5.4.2 特定工况下的纵摇响应 | 第124-126页 |
| 5.4.3 特定工况下的机舱加速度响应 | 第126-128页 |
| 5.4.4 特定工况下的风力机响应 | 第128-130页 |
| 5.5 本章小结 | 第130-132页 |
| 第6章 海上浮式风力机模型试验研究 | 第132-146页 |
| 6.1 概述 | 第132页 |
| 6.2 模型试验缩尺方法 | 第132-137页 |
| 6.2.1 缩尺关系和参数 | 第132-133页 |
| 6.2.2 浮式风力机相关参数的缩尺 | 第133-136页 |
| 6.2.3 Re数的影响 | 第136页 |
| 6.2.4 缩尺方法小结 | 第136-137页 |
| 6.3 铰接式浮式风力机模型试验 | 第137-145页 |
| 6.3.1 风载荷的处理 | 第137页 |
| 6.3.2 试验设备和仪器 | 第137-138页 |
| 6.3.3 试验模型 | 第138-139页 |
| 6.3.4 实验准备和调试 | 第139-140页 |
| 6.3.5 实验内容 | 第140-142页 |
| 6.3.6 试验结果分析 | 第142-145页 |
| 6.4 本章小结 | 第145-146页 |
| 结论 | 第146-148页 |
| 参考文献 | 第148-156页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第156-157页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第157-158页 |
| 致谢 | 第158页 |