摘要 | 第3-4页 |
Abstract | 第4-5页 |
1 绪论 | 第9-23页 |
1.1 研究背景及研究意义 | 第9-10页 |
1.2 海上浮式风机及波浪能装置的发展 | 第10-17页 |
1.2.1 海上浮式风机基础简介 | 第10-12页 |
1.2.2 海洋波浪能发电装置简介 | 第12-14页 |
1.2.3 新型浮式集成发电系统简介 | 第14-17页 |
1.3 国内外研究现状及发展动态分析 | 第17-21页 |
1.3.1 浮式海上风力机空气动力与水动力耦合时域研究 | 第18-19页 |
1.3.2 浮式风力机与波浪能发电装置集成结构系统研究 | 第19-21页 |
1.4 本文主要研究内容 | 第21-23页 |
2 风浪环境荷载计算理论基础与运动方程 | 第23-37页 |
2.1 坐标系的定义及运动方程的建立 | 第23-24页 |
2.2 空气动力荷载计算理论基础 | 第24-31页 |
2.2.1 定常风载荷与脉动风载荷 | 第24-25页 |
2.2.2 叶素动量理论 | 第25-29页 |
2.2.3 计算流体力学方法(CFD方法) | 第29-30页 |
2.2.4 广义动态尾流理论 | 第30-31页 |
2.3 水动力载荷计算理论基础 | 第31-36页 |
2.3.1 波浪运动的基本方程及边界条件 | 第31页 |
2.3.2 Airy波浪理论 | 第31-32页 |
2.3.3 Stokes二阶波浪理论 | 第32-33页 |
2.3.4 随机波浪理论 | 第33-34页 |
2.3.5 小直径海洋工程结构波浪载荷计算 | 第34页 |
2.3.6 大直径海洋工程结构波浪载荷计算 | 第34-36页 |
2.4 本章小结 | 第36-37页 |
3 基于张力腿式风能-波浪能集成发电系统概念设计与初步优化 | 第37-47页 |
3.1 新型浮式集成发电系统主体尺寸设计 | 第37-38页 |
3.1.1 NREL5MW风力发电机简介 | 第37-38页 |
3.1.2 张力腿平台的主体尺寸简介 | 第38页 |
3.2 附加波浪能装置结构参数的初步设定 | 第38-43页 |
3.2.1 波浪能装置直径的初步设定 | 第38-41页 |
3.2.2 浮子不同形状对波浪能装置发电功率的影响 | 第41-43页 |
3.3 附加波浪能装置系统参数的初步设定 | 第43-45页 |
3.3.1 PTO系统阻尼刚度的初步设定 | 第43-44页 |
3.3.2 波浪能装置最优波浪周期的初步设定 | 第44-45页 |
3.4 新型浮式集成结构系统数值模型的建立 | 第45-46页 |
3.5 本章小结 | 第46-47页 |
4 一般运行海况下浮式集成结构系统性能研究 | 第47-76页 |
4.1 波浪作用下波浪能装置对张力腿平台运动及受力性能的主要影响 | 第47-58页 |
4.1.1 规则波作用下张力腿式风机与集成结构系统性能指标对比 | 第47-53页 |
4.1.2 不规则波作用下张力腿式风机与集成结构系统性能指标对比 | 第53-58页 |
4.2 风载荷及风力机输出功率的计算方法 | 第58-61页 |
4.2.1 叶片载荷的等效简化 | 第58-60页 |
4.2.2 user-force程序对风载荷及输出功率的计算 | 第60-61页 |
4.3 风浪耦合作用下集成结构系统运动响应算例 | 第61-74页 |
4.3.1 规则波和均匀定常风作用下集成结构系统性能研究 | 第61-67页 |
4.3.2 不规则波和脉动风作用下集成结构系统性能研究 | 第67-72页 |
4.3.3 一般运行海况下波浪能发电量与风能发电量贡献比重关系 | 第72-74页 |
4.4 本章小结 | 第74-76页 |
5 极端海况下浮式集成结构系统性能及其自存策略研究 | 第76-89页 |
5.1 极端海况下浮式集成结构系统性能研究 | 第76-80页 |
5.1.1 极端海况下PTO系统阻尼力受力分析 | 第76-78页 |
5.1.2 极端海况下张力腿系统受力分析 | 第78-80页 |
5.2 极端海况下浮式集成结构系统自存策略研究 | 第80-84页 |
5.2.1 减小PTO系统阻尼刚度后集成结构系统性能研究 | 第81-83页 |
5.2.2 锁死模式下集成结构系统性能研究 | 第83-84页 |
5.3 两种自存策略的对比研究 | 第84-88页 |
5.4 本章小结 | 第88-89页 |
6 总结与展望 | 第89-91页 |
6.1 主要研究工作总结 | 第89-90页 |
6.2 进一步研究工作与展望 | 第90-91页 |
参考文献 | 第91-96页 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第96-97页 |
致谢 | 第97-98页 |