深海漂浮式风力机气动弹性和水动力耦合机理及解耦算法

项目名称： 深海漂浮式风力机气动弹性和水动力耦合机理及解耦算法

项目编号： No.51176129

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 李春

作者单位： 上海理工大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 深海漂浮式风力机是复杂的多柔体系统，风、波、流扰动具有非定常、强非线性特点，属有分层自由表面流体与柔性体的耦合问题。 由于其气动－弹性－水动力学相互耦合的复杂作用，相对于陆上和浅海风力机，因长柔叶片的气动弹性效应显著、平台运动自由度增加，原有风力机气动弹性理论不再适用；相对于海洋平台，又因其气动载荷大，水动力载荷小，原有水动力计算方法也不完全适用。 本项目通过水动力学实验探究风、波、流及其组合扰动对其整机动力学特性影响效应的量级和耦合作用机制；据此建立深海漂浮式风力机整机动力学理论和仿真模型；进而采用动态子结构法解耦思路，将整个系统分解为"塔架与旋转叶片的非定常气动与柔性结构耦合问题"和"风力机－平台－系泊系统结构与水动力耦合问题"子系统，通过在时间域上采用三种不同的解耦算法进行求解，并进行整机水动力学实验验证。为深海漂浮式风力机的设计、计算、仿真、控制和优化提供理论基础。

中文关键词： 风力机；漂浮式平台；载荷；动态特性；多柔体系统

英文摘要：

英文关键词： wind turbine；floating platform；load；dynamic Characteristics；flexible multi-body system