风电安装船的动力定位模拟分析
随着各行各业的迅速发展，目前使用的传统能源已经日趋不能满足当前的需求。如何利用丰富的海上资源成为研究和开发的重要课题，尤其对于海上风力的开发，世界各国研究机构都在这方面进行了更加深入的考察与分析。近年来由于海上风机设备的结构越来越大，同时安装位置也逐渐远离海岸，一类自航自升式风电安装船应运而生，这类船舶吸收了自升式平台和浮式船舶的优点，并改进了其缺陷，慢慢取代了之前传统的风电安装船舶，成为目前的主流船型。由于该类型的安装船在动力定位能力的要求上是很高的，因此船舶在海上作业之前需要通过动力定位系统来定位。 本文的研究对象是一艘自航自升式风电安装船，计算了该船受到的环境载荷，并进行了动力定位能力曲线的计算以及动力定位动态模拟分析。本文首先介绍了自航自升式风电安装船的工作模式和国内外研究现状以及动力定位系统的概念和发展，并对比了各船级社的动力定位系统规范，然后具体研究了一艘国内的自航自升式风电安装船，建立了其几何模型并计算与分析了环境载荷，其中重点计算了波浪载荷，结合近场积分理论和经验公式详细的计算了二阶漂移力的大小，之后参考了与之类似的风电安装船，通过总结这些船舶的动力定位设计情况，确定了该船推力系统的推进器型号与安装的位置，并结合相关规范对风电安装船进行静态分析，获得了推进器全部正常工作和各个推进器发生失效时不同的动力定位能力曲线，然后根据相应的动力定位规范，检验该船的动力定位能力，最后对该船进行了动力定位动态模拟分析，模拟了不同方向的环境载荷作用于船体时，船舶的平均漂移量和动力定位推力系统的功率消耗情况，验证了本风电安装船的设计满足DP2级动力定位要求。本文为风电安装船的动力定位研究提供了一些有价值的数据，同时为国内正在发展中的风电能源开发提供一些参考与帮助。
风电安装船;动力定位系统;环境载荷
江苏科技大学
硕士
船舶与海洋结构物设计制造
姚震球
2015
中文
U661.3
90
2016-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）