新型半潜式双模块风机结构动力响应分析

苏现进，宋育新，周道成，任年鑫

（1.大连理工大学 深海工程研究中心，辽宁 大连 116024；2.中国石油广西石化分公司，广西 钦州 535008；3.海南大学 土木建筑工程学院，海南 海口 570228；4.海南大学 南海海洋资源利用国家重点试验室，海 南 海 口 570228）

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随着世界各国对可持续发展的关注，绿色能源成为各国能源发展的方向。风力发电是绿色新能源领域中较为成熟、具备规模化开发建设的发电项目。在风电项目的快速发展中，海上得天独厚的风能资源使得海上风电场建设逐步成为风电发展的主战场。海上风电场较陆上风电场具有节约土地资源、对环境污染小的优点[1]。对中国来说，海上风力资源在水深大于50 m的深水域潜力更大[2]。在水深大于50 m的区域固定式基础已经无法满足经济性要求，而漂浮式风机是这一区域最适合的选择[3]。

海上浮式风机（FOWT）概念是由Heronemus W E[4]提出的，由于技术不成熟以及成本过高，在近几年才开始逐渐得到发展。目前的FOWT基础主要分为3种:Spar型基础、TLP型基础和半潜型基础。其中，半潜型浮式风机因其具有稳定性好、适用水深范围广和建造运输方便等优点而备受各国关注。美国可再生能源实验室（NREL）提出了5 MW半潜式风机平台[5]。Roddier D[6]依据NREL提出的5 MW风机平台设计了三浮筒浮式半潜平台，并将风机放在了其中一个浮桶上，通过在频域内模拟浮式风机的动力响应，分析了该方案的适用性。Liu Y L[7]基于水箱试验和数值模拟，提出了一种新颖的各部件水动力系数模型，考虑了相互作用、频率和振幅对FOWT各部件水动力系数的影响，并通过所提出的水动力系数模型成功地模拟了位于平台底部的裙板的影响。……