基于OpenFOAM的新型浮式风机基础流固耦合运动研究
作为一种新能源,风能由于其清洁、可再生、储量丰富、利用方便等特点日益受到广泛关注.相比于陆上风电场,海上风电场的噪音和视觉污染更小,且不占用宝贵的陆地资源.目前,海上风机主要分布于近海,风机基础为固定式.近海风电场的主要缺点在于单机发电量小,且影响近海通航和渔业等的开发.随着风能开发的大型化、规模化,海上风电场逐渐向深海发展.鉴于深海复杂的水动力环境,浮式风机基础的动态响应及相应的结构设计是深海风电场建设的关键一环.基于开源软件OpenFOAM,利用速度入口法和解析松弛法相结合的方法实现造波,自由面的捕捉采用VOF法,建立了数值波浪水池.浮体的运动计算采用动网格技术,从而实现了流固的耦合模拟.利用所建立的波浪数值水池,对新型多柱体张力腿式浮式风机基础的水动力特征进行了初步研究.根据静水衰减的实验值,验证了动网格技术的准确性,并对浮式基础在规则波作用下的运动响应和水动力特征进行了系列数值模拟,为浮式基础的进一步优化设计提供技术支撑.
海上风电场 浮式风机 多柱体张力腿式基础 流固耦合 运动响应 水动力特征 波浪数值水池
樊翔 张景新 刘桦
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240;上海交通大学水动力学教育部重点实验室,上海200240
国内会议
南宁
中文
656-659
2015-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）