【摘 要】
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目前国际上和风力发电相关的研究大体上可以分为两类:海上浮式平台风力发电和陆上固定平台风力发电。相对来说,很少有人关注它们之间的那部分——内陆湖面上的风力发电。本文针对我国内陆湖泊和水库设计了一种小型风光互补的驳船型浮式平台,对湖泊上的风能和太阳能进行回收利用,并对该浮式平台的水动力响应进行研究,提出了一种以太阳能浮式平台来稳定风机浮式平台的策略。本文主要涵盖以下几部分内容:第一部分,基于CATIA
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目前国际上和风力发电相关的研究大体上可以分为两类:海上浮式平台风力发电和陆上固定平台风力发电。相对来说,很少有人关注它们之间的那部分——内陆湖面上的风力发电。本文针对我国内陆湖泊和水库设计了一种小型风光互补的驳船型浮式平台,对湖泊上的风能和太阳能进行回收利用,并对该浮式平台的水动力响应进行研究,提出了一种以太阳能浮式平台来稳定风机浮式平台的策略。本文主要涵盖以下几部分内容:第一部分,基于CATIA软件设计了一种风光互补的浮式平台。该浮式基础有两个浮体组成,两浮体之间采用缆绳柔性连接,位于中间的浮体主要用来支撑风力发电机,同时在四周的斜面上摆放太阳能电池板,外围的太阳能浮式平台用来承载太阳能电池板。第二部分,运用水动力学软件AQWA通过对风光互补浮式平台的水动力模型进行频域上的分析,进而得到一系列水动力系数:附加质量、辐射阻尼、一阶波浪力传递函数、二阶波浪力传递函数等。通过对这些水动力系数图像的比较分析,研究各系数随着频率变化而变化的规律,探讨了不同浪向对三自由度RAO的影响,分析比较了驳船型风光互补浮式平台在0°浪向下的纵荡、垂荡、纵摇RAO,分析过程从基础理论的角度解释了风光互补浮式平台不同运动性能的表现原因。第三部分,运用C++语言对风流力系数进行求解,将结果处理后生成.csv文件,方便AQWA直接调用;计算了该浮式平台在0°风、浪、流联合作用下的时域运动响应。分别分析平台和湖底之间的系泊缆绳和两浮体之间的连接缆绳的张力响应结果,并研究了不同水深状况下该浮式平台的变化特性。第四部分,多浮体水动力研究。研究太阳能浮式平台对风机浮式平台的影响。采用辐射/绕射理论结合有限元方法,在风、浪、流载荷作用下,对风光互补浮式平台中的风机浮式平台和未相互作用的风机浮式平台的动态响应进行对比,研究多浮体之间的相互作用和太阳能浮式平台对风机浮式平台的影响。
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