SHIPENGINEERING船舶工程Vol.45No.12023总第45卷，2023年第1期—24—中等水深三立柱式浮式风机结构的风浪联合动力响应王朝辉，梁峰（中国广核新能源控股有限公司，北京100070）摘要：海上风资源丰富的风场大多处于水深大于50m的海域，此时传统的固定式风机不再适用，因此，漂浮式风机的发展对于海上风电的开发利用有着重要的意义。然而，对于漂浮式风机系统在空气动力及水动力共同作用下的耦合运动响应特点仍需进一步研究。以WindFloat风机基础为例，基于势流理论以及叶素动量理论，在考虑系泊缆作用下，求解漂浮式风机系统的时域耦合方程，模拟在中等水深下三立柱式风机结构的空气-水动力耦合响应，对漂浮式风机的耦合响应特点进行分析。研究表明：在工作工况下，受湍流风与风机偏航影响，横荡、横摇和艏摇具有明显的非零特性；纵摇响应的功率谱出现明显的多峰特征；在停机工况下，平台动力响应改由波浪荷载主控。关键词：中等水深；三立柱式；浮式风机结构；风浪耦合响应中图分类号：P752文献标志码：A【DOI】10.13788/j.cnki.cbgc.2023.01.04Wind-WaveCoupledResponseofThreeColumnFloatingWindTurbineinMediumWaterDepthWANGZhaohui,LIANGFeng(CGNNewEnergyHoldingCo.,Ltd.,Beijing100070,China)Abstract:Theoffshorewindsourceismainlylocatedatthesitewithmorethan50mwaterdepthwherethefixedoffshorewindturbineisnotsuitable.Thefloatingoffshorewindturbine(FOWT)isthesolutionwhichisamilestoneonoffshorerenewableenergydevelopment.However,thecharacteristicsoftheFOWTresponseunderthewind-wavecoupledenvironmentneedfurtherinvestigation.TakingtheWindFloatfloatingwindturbinefoundationasanexample,basedonthepotentialflowtheoryandthebladeelementmomentumtheory,thetime-domaincouplingequationofthefloatingfansystemissolvedundertheconsiderationofthemooringline,andtheair-hydrodynamiccouplingresponseofthethree-columnfloatingwindturbinestructureunderthemediumwaterdepthissimulated,andthecouplingresponsecharacteristicsofthefloatingwindturbinestructureareanalyzed.Theresultsshowthat:underoperationalconditions,sway,rollandyawhaveobviousnon-zerocharacteristicsduetotheinfluenceofturbulentwindandtheyawoperationoftheturbine;thepowerspectrumofthepitchresponsehasobviousmulti-peakcharacterist...
