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浮体式洋上風車用浅海係留の静的係留特性の最適化

机译:海上浮式风力发电机浅海系泊静态系泊特性的优化

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摘要

Efficient shallow water mooring system was investigated for deployment of a floating offshore wind turbine. Static mooring performance analysis of a mooring system with buoy and/or clamp weight was formulated and incorporated into optimization program. Optimal design parameters were investigated which realize an efficient mooring design equivalent to a mooring system with chain of larger nominal diameter designed for deeper water. In the formulation of static analysis of a mooring system, whole system is divided into several regions which can be assumed uniform within a region. Catenary solution is applied to the regions and whole system is solved by obtaining continuity of displacement and equilibrium of forces at the connecting points between the regions by Newton's iterative method. This static analysis program was incorporated into optimization algorithm and the design parameters of weight of clamp weight, position and size of chain which minimize mooring spring constant under large drifting force typical for FOWT were obtained. It was understood that 1) a mooring system with clamp weight is desirable to restrain the motion of FOWT and minimize mooring spring constant, 2) effect of water depth, weight and position of clamp weight on mooring spring constant under large drift force was investigated and it was understood that there are optimal values for the parameters to minimize the mooring spring constant, 3) It was shown that mooring spring constant of a mooring system with chain of 132mm nominal diameter installed at water depth of 100m can be realized by a mooring line with clamp weight and chain of nominal diameter 68mm at water depth of 50m.%浮体式洋上風車は,洋上風力エネルギー利用実用化に向けて,わが国の海洋再生可能エネルギー利用のなかでも最も開発が進んでおり,事業化に向けてコスト低減が重視されている.特に,コストの関係から,離岸距離の小さい水深50m~100m程度の比較的浅い海域への展開が望まれるが,水深50mは着底式には深すぎ,浮体式には係留の観点からは浅すぎる領域である.
机译:研究了一种有效的浅水系泊系统,用于部署海上漂浮式风力涡轮机。制定了具有浮标和/或夹具重量的系泊系统的静态系泊性能分析,并将其纳入优化程序。研究了最佳设计参数,这些参数实现了等效于具有较大公称直径的链的系泊系统的有效系泊设计,以供深水使用。在对系泊系统进行静态分析的过程中,整个系统被划分为几个区域,这些区域可以假定为在一个区域内是均匀的。悬链线解决方案应用于区域,并通过牛顿迭代法获得区域之间连接点处位移的连续性和力的平衡,从而解决了整个系统的问题。该静态分析程序被纳入优化算法,并获得了夹具重量的重量,链条的位置和尺寸的设计参数,这些参数在典型的FOWT大漂移力下最大程度地减小了系泊弹簧常数。可以理解,1)理想的是使用具有夹具重量的系泊系统来限制FOWT的运动并最小化系泊弹簧常数; 2)研究了水深,重量和夹具重量位置对大漂移力下系泊弹簧常数的影响,并且可以理解,有一些参数的最佳值可以最大程度地减小系泊弹簧常数。3)已证明,可以通过系泊缆线来实现标称直径为132mm的链条的系泊系统在100m水深处的系泊弹簧常数。在水深50m处具有夹具重和标称直径为68mm的链条。%浮体式洋上风车は,洋上风力エネルギー利用実用化に向けて,わが国の海洋生物可能エネルギー利用なかでも化に向けてコスト低减が识别がいる。特に,コストの关系から,离岸距离の小さい水深50m〜100m程度の比较的浅い海域への展开が望まれるが,水深50mは着底式には深すぎ,浮体式には系留の観点からは浅すぎる领域である。

著录项

  • 来源
    《日本船舶海洋工学会論文集》 |2015年第2015期|95-100|共6页
  • 作者

    鈴木英之;

  • 作者单位

    東京大学大学院新領域創成科学研究科 海洋技術環境学専攻;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 jpn
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