斋堂岛潮汐能发电动态脐带缆动态响应研究
潮汐能作为一种清洁能源，亟需开发。潮汐能发电作业的主要输电装置是脐带缆，本文针对斋堂岛潮汐能发电项目中的脐带缆现场敷设问题，采用了国际先进水动力分析软件Orcaflex和DNV研发的稳定性分析软件StableLines，进行了整体水动力分析和稳定性分析。针对软件的理论基础推导了相应的缆索运动的理论计算公式,详细分析了水域环境数据、发电装置、锚泊线位置、参数确定及脐带缆设计，依照规范标准进行了水动力分析设计。由于浅水区域中，脐带缆的漂移范围较广，内部张力极大，动态脐带缆的敷设采取了缆-链结合的方式，通过改变缆与链连接间隔的长度，来改变脐带缆受力与曲率。根据每个模型结果与脐带缆特性参数的比较，进行了逐步分析优化，改善了现场作业模型。由于缆顶端连接位置容易发生弯曲损坏，所以在缆顶端位置增加了防弯器，可以防止过度弯曲。本项目动态缆选取的最佳敷设方式是缆与链的间隔长度分别为3.05米和3米，同时顶端加防弯器。对于静态脐带缆部分，主要采用StableLines软件进行了海床的稳定性分析，模拟结果发现达不到缆的自稳定，所以采取了重块压埋的方式，保持其稳定性。 通过本文分析，我们得出在浅水环境中，静态、动态脐带缆都很难稳定。浮体装置升沉幅度比较大，动态缆的漂移范围较广，需要采用缆-链捆绑的方式固定，这种方式可让锚链承担大部分脐带缆的受力，大大减小了脐带缆内部张力。由于浅海中，海面至海底流速衰减比较小，海底流速较大，静态缆需要挖沟或压埋固定。在实际海缆敷设中，要考虑各方面因素以确保方案可靠、实用、可行。
潮汐能发电作业;动态脐带缆;水动力分析;漂移范围;缆-链捆绑
宁波大学
硕士
船舶与海洋结构物设计与制造
朱克强
2014
中文
TM612;P743.3
64
2015-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）