Design av flytende vindturbin - Responseundersøkelse av TLP-forankret konstruksjon

摘要

Den globale satsing på fornybar energi har gjort det interessant å undersøke flytende offshore vindturbiner lenger ut til havs der vindforholdene ofte er mer gunstige og stabile. Det har allerede blitt installert flere kommersielle offshore vindparker globalt sett, men de er i hovedsak bunnfaste strukturer i grunt farvann. I de senere år har forskningsprosjektet som OC3-Hywind-prosjektet og WindFloat1 blitt testet i fullskala av kommersielle organisasjoner.Formålet med dette prosjektet har vært å undersøke effekten av a posisjonere eikene/armene for strekkstagene på midtre del av skroget. Dette har blitt utført ved å sammenligne to identiske skrog med forskjellig fortøyningssystem.Egen-perioder og demping ble undersøkt ved en enkel "Decay-test". Designkriteriet er at egen periodene ligge utenfor de mest energirike bølgeperiodene. Dette ble oppnådd for de mest kritiske bevegelsene som jag, hiv og stamp. Dempingen i hiv og stamp er dominert av lineær demping på grunn av små bevegelser og dermed relativt små hastigheter. Dette på grunn av at kvadratisk demping er proporsjonal med hastigheten i andre. Jag, svai og giring er dominert av kvadratisk demping på grunn av drag over eikene/armer.En begrenset responsanalyse ble utført for fem forskjellige forhold. Utvalget av dataene var ikke helt sammenlignbare på grunn av forskjellen i lengden av tidsdomenesimulering, men ga en indikasjon på responsen. Koblede effekter var synlige for begge modellene, selv om egenperioden og bølgeperioden var de dominerende amplitudene i spektrene. Hivspekteret indikerer at konseptmodellen kan bli utsatt for større koblingseffekter med rull og stamp enn referansemodellen.Kreftene i strekkstagene under den største sjøtilstand ble ikke observert til å bli negativ, noe som indikerer at det ikke var slakk tilstand i strekkstag i løpet av tidsperioden. Det skal sies at marginen var relativt lav for enkelte amplituder, og siden det kun er tatt data fra en sjøtilstaden, er ikke dette statistisk grundig nok. En grundigere undersøkelse bør gjøres for å øke den statistiske sikkerhetenTo tilfeller av kontakt mellom understell og strekkstag har blitt undersøkt. Det første tilfellet var kontakt på grunn av translasjon i horisontalplanet. Dette tilfellet av kontakt krever en veldig stor horisontal kraft som medfører at skroget vil bli betydelig nedsenket og dermed skape en stor vertikal kraft. Den induserte vertikale forskyvning for dette tilfellet vil være av en slik størrelsesorden at dette kontakt tilfellet kan anses som underordnet andre problemer i forbindelse med stor vertikal forskyvning.