二阶波浪力作用下漂浮式风力机Spar平台的动态响应分析

来源：水资源与水工程学报杂志2016年第2期北京时间：

作者：王东华，叶舟，丁勤卫，吴中旺，李春

单位：（1.上海理工大学能源与动力工程学院,2.上海市动力工程多相流动与传热重点实验室

摘要：平台结构的稳定性是海上漂浮式风力机安全运行的基本保障。本文建立基于OC3-Hywind Spar Buoy平台的NREL 5 MW漂浮式风力机整机模型，采用辐射绕射理论结合二阶传递函数（QTF）的方法，借助ANSYS/AQWA分析二阶波浪力对Spar平台动态响应的影响。并从频域角度对比一阶、二阶波浪力对平台的作用，从时域角度分析风、流和二阶波浪力联合作用引起的慢漂响应和一阶波浪力引起的波频响应。结果表明：同一自由度方向的差频QTF与和频QTF的变化趋势大体一致；平台所受二阶波浪力较一阶波浪力小一个数量级；二阶波浪力对不同自由度的动态响应影响不同；时域动态响应由波频响应和慢漂响应组成，其中波频响应是均值为零的往复运动，慢漂响应是长周期的漂移运动。

关键词：漂浮式风力机,二阶波浪力,动态响应,单柱式平台,二阶传递函数

基金资助：国家自然科学基金项目（E51176129）； 教育部高等学校博士学科点专项科研基金（博导）项目（20123120、110008）； 上海市教育委员会科研创新（重点）项目（13ZZ120、13YZ066）； 上海市研究生创新基金项目（JWCXSL1402）