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随着环境问题的日益突出,风能作为清洁无污染的绿色能源逐渐被各国重视。风能的大规模开发,有利于国家低碳经济的发展,是国家可持续发展的重要项目之一。相比陆上风电,海上风电的优势明显:海上风电节约土地资源,噪音影响小,海上风速大而且稳定。因此世界沿海各国都将发展海上风电作为应对环境问题的重要举措。欧洲最早开始研究海上风电,欧洲的海上风电技术也是世界领先。相比西方国家,我国的海上风电则刚刚起步。随着海上风电技术的快速发展,海上风电逐渐由浅海走向深海,海上风电基础结构型式逐渐由固定式发展到漂浮式。目前,海上浮式风电基础结构的研究理论尚未成熟,模型试验也没有可参考的规范,许多研究工作都是参考海洋工程试验开展的。在浮式风电结构的模型试验中,风机载荷的模拟是保证试验效果的重要因素。现有模型试验中多将风机作用效果用旋转圆盘进行等效简化或者按缩尺比制作小风机模型,甚至将风机载荷作为定常载荷考虑。无论是将风机载荷简化为定常载荷,或是将风机等效为圆盘,均难以模拟风机运转时风机载荷的变化规律。即使按缩尺比制作小风机模型也难以满足模型试验所要求的相似关系。本文主要针对浮式风电结构模型试验中风机载荷的模拟问题,基于风机载荷低频、量级比较小的特点,提出了一种新型的基于气流喷射、利用气流反作用力模拟风机载荷的试验装置。通过标定得到气流控制信号与反作用力的关系。将数值模拟的风机载荷时程转换为相应的控制信号,同时针对试验装置对气流变化的响应特性,对电压信号进行频域和时域方面的修正,然后驱动气流喷射以模拟单方向的力和力矩。经过试验验证,载荷模拟装置模拟的载荷在时域和频域上都能与模型试验所需风机载荷保持较好的一致性。本文利用载荷模拟装置实现了风机运行时单向力和力矩的模拟,验证了该试验装置在原理上是可行的,还需在实际应用中进一步完善、改进。