【摘 要】
:
随着全球环境保护意识的不断增强,清洁能源快速发展,海上风电也迎来了新的机遇和挑战。相比于陆上风电和近海固定式风机,半潜式风机平台的运动性能对于风机平台功能和结构安全非常重要,同时其受到风、浪、流等复杂海洋环境条件的作用,且风、浪、流都具有很强的随机性,使得风机平台安全性问题更加复杂,研究随机风、浪、流作用下半潜式风机平台的安全性具有重要的意义。为了充分考虑风、浪、流随机性对半潜式风机平台的安全性影
论文部分内容阅读
随着全球环境保护意识的不断增强,清洁能源快速发展,海上风电也迎来了新的机遇和挑战。相比于陆上风电和近海固定式风机,半潜式风机平台的运动性能对于风机平台功能和结构安全非常重要,同时其受到风、浪、流等复杂海洋环境条件的作用,且风、浪、流都具有很强的随机性,使得风机平台安全性问题更加复杂,研究随机风、浪、流作用下半潜式风机平台的安全性具有重要的意义。为了充分考虑风、浪、流随机性对半潜式风机平台的安全性影响,本文采用等效静力可靠度和动力可靠度研究方法,研究半潜式风机平台的运动响应可靠度,主要的研究内容及结论如下:(1)半潜式风机平台的运动特性分析。本文参考Braceless半潜式风机平台的概念设计,采用ANSYS-AQWA建立平台基础水动力数值模型,验证了计算模型的网格质量,同时对半潜式风机平台进行完整稳性分析,计算结果符合浮式风机平台所规定的工程要求。计算半潜式风机平台的附加质量、辐射阻尼、幅值响应算子和固有周期,为半潜式风机平台的运动响应计算提供了重要基础。(2)基于响应面法的半潜式风机平台运动响应等效静力可靠度分析。考虑工程结构关注响应的最大值,将风、浪、流特征参数作用下半潜式风机平台运动响应时程最大值等效相应风、浪、流作用下平台运动的静力响应值,从而建立基于响应面法的半潜式风机平台运动响应等效静力可靠度计算方法。依据统计资料和极值理论确定风、浪、流相关要素的25年设计基准期的荷载概率模型,基于响应面法计算正常运行工况纵荡、垂荡和纵摇运动响应极值等效静力可靠度分别为0.9980、0.9921和0.9526;极端自存工况纵荡、垂荡和纵摇运动响应极值等效静力可靠度分别为0.9410、0.9288和0.9929。(3)基于概率密度演化理论的半潜式风机平台运动响应动力可靠度分析。通过AQWA计算149个离散代表点下不同波高、风速、流速半潜式风机平台的运动响应,采用极值概率密度方法,建立概率密度演化方程求解半潜式风机平台运动响应的极值分布。在规定限值域内积分求得正常运行工况的纵荡、垂荡和纵摇运动响应动力可靠度分别为0.9969、0.9881和0.9502;极端自存工况的纵荡、垂荡和纵摇运动响应动力可靠度分别为0.9399、0.9261和0.9925。与响应面法求解的等效静力可靠度计算结果相近,且都服从相同的规律。对于半潜式风机平台这样的海上高耸结构物,要格外关注在风机正常运行工况转动方向运动响应和极端自存工况平动方向运动响应的安全性。
其他文献
在能源需求上涨、自然资源紧缺的今天,废轮胎的高效资源化利用不但可以解决相应的环境问题,还能带来可观的经济效益。废轮胎热解油产物中含有大量高价值物质,将该类物质分离出来可以大幅提高热解油的整体价值。本文以废轮胎热解轻质油为原料,通过常减压精馏的方式将其分为多段馏分,对各馏段的成分进行了系统的分析,研究了甲苯、乙苯、二甲苯、对伞花烃和柠檬烯等高价值物质的分布情况;并首次提出通过液液萃取的方法对热解油中
次重力波自从被观察到以来已经被证明对多种近岸过程有重要影响,典型的过程如沉积物的输运方向、过高的波浪爬升、沙丘侵蚀和过度冲刷,包括近年来备受关注的港湾共振,因此,了解次重力波在近岸的特征以及对其进行准确预测具有重要的学术和工程意义。本文基于斯里兰卡南部海域近岸现场实测数据以及XBeach-Surfbeat(XB-SB,以下)数值模型,对近岸次重力波的特征进行了研究,并对现有近岸次重力波的经验估计公
多层竖直开槽板是一种新型环保型消波结构,主要应用于港口、游艇码头,该消波结构由具有一定间距的多层竖直开槽板组成,与传统防波堤等消波结构相比具备很多突出优点:由于结构进行了开槽处理,允许水体在结构物两侧进行自由交换,保护了生态环境;结构形式简单,便于施工安装;占地面积小,可有效提升港口码头内部空间,工程造价低。目前对于此结构形式的研究较少,开展规则波作用下多层竖直开槽板消波效果及水动力特性研究与分析
低温等离子体耦合催化降解含氯挥发性有机化合物(CVOCs)技术具有高反应活性和高反应选择性的优点,能够显著提高能量效率、抑制二次污染,显示出潜在的工业应用前景。开发高效、抗氯中毒的催化剂是这一技术推广应用的关键。氧化锰八面体分子筛(OMS-2)作为新型催化剂在废气治理领域得到广泛应用,通过掺杂过渡金属活性组分及助催化剂可以对其理化性质进行调控,从而制备出高效、抗氯中毒的催化剂。本论文以典型CVOC
抗生素因其对致病菌有很高的灭杀作用,在人类生活中广泛使用。抗生素废水的排放会影响水生生物的生长,诱导产生危害性更大、更难以处理的耐药菌,对人体健康的影响已经引起广泛的关注。发展先进的抗生素废水处理技术具有重要的研究价值和现实意义。尽管膜技术具有分离效率高、环境友好、可持续等优势,但仍然存在膜污染、去除率和通量不足等关键问题。针对这些问题,本文设计制备了具有三层结构的新型二氧化钛纳米线催化陶瓷膜,在
2,4-二氯苯酚是工业废水中常见的难降解有机污染物,对生化处理单元的稳定运行构成较大影响。异化铁还原是以能进行胞外呼吸的微生物(电活性菌)为媒介氧化有机物的过程,可与多种微生物之间构建互养代谢,强化有机物的厌氧分解。但目前基于异化铁还原原理强化水中二氯苯酚的研究较少。本文以负载磁铁矿的改性生物炭为电子穿梭体,强化二氯苯酚厌氧分解的胞外呼吸,提高二氯苯酚废水的去除效果。主要内容包括:材料制备与表征,
活性炭吸附法能有效处理难降解有机废水,但其只是将污染物从液相转移至固相,并没有达到彻底去除污染物的目的,若将未处理的活性炭直接丢弃,会导致二次污染和资源浪费,因此再生活性炭具有重要意义。本文针对介质阻挡放电等离子体再生活性炭存在活性物质传质效率低、水中放电等离子体高压电极易腐蚀及H2O2等活性物质氧化能力不足的问题,提出多针-板鼓泡脉冲放电(Multi-pin Plate Bubble Pulse
去除硝酸根保留其他无机盐是海产养殖循环水处理的挑战之一。在目前的硝酸根处理方法中,生物反硝化需要厌氧环境并补充碳源,化学法需要投加铁还原剂,电渗析和反渗透去除硝酸盐的同时会将水中的其他离子一同去除,这些方法破坏了循环水的养殖功能。电化学还原无需要厌氧条件和外加碳源、不使用化学试剂、去除硝酸根但保留其他无机盐,因此在海产养殖循环水处理领域具有应用前景。但是报道的电极通常为平板型,电极表面积有限,硝酸
水资源短缺和水环境污染,对于现代社会造成了严重威胁。水体中广泛存在的硼元素和抗生素物质会对人体及动植物造成负面影响。通过净化技术进行海水淡化是解决这一问题的方法。如今膜技术在海水淡化和水处理领域发展迅速。对于最先进的膜技术来说,硼在中性和酸性环境下以不带电的硼酸形式存在,膜分离技术无法有效的通过电荷排斥效应截留硼元素。因此,目前水资源回收过程中仍存在硼的截留率低和水的渗透性不足的问题。同样抗生素等
挥发性有机化合物对人类存在严重危害,人们对挥发性有机化合物去除技术进行了广泛的探索。在目前的情况下,催化氧化无疑是最有效的靶向方法之一。不断开发新的处理挥发性有机化合物催化剂是目前研究的重点。钙钛矿氧化物催化剂其性能仍有待提高,并且其在实际反应中的构效关系并不明确。本论文以镧钴钙钛矿(La Co O3)催化剂为研究体系,通过改变合成条件、镧钴非化学计量比方式调控镧钴钙钛矿催化剂结构,并结合各种表征