آدرس ایمیل خود را وارد نمایید
ثبت
پیام خود را بنویسید
1- دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه هرمزگان
2- استادیار سازه دریایی، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه هرمزگان
2- استادیار سازه دریایی، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه هرمزگان
چکیده: (292 مشاهده)
| در این مطالعه، تأثیر ورق‌های میراگر بر پاسخ‌های هیدرودینامیکی توربین بادی نیمه‌مغروق مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا، مدل اولیه توربین بدون ورق‌های میراگر تحت بار موج با استفاده از روش عددی المان مرزی (BEM) شبیه‌سازی و نتایج آن با داده‌های آزمایشگاهی تأیید شد. سپس هشت پیکربندی مختلف از ورق‌های میراگر، شامل تغییرات در ابعاد، تعداد و موقعیت نصب، ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که استفاده از ورق‌های میراگر موجب افزایش پریود طبیعی حرکت هیو و کاهش دامنه پاسخ آن در اطراف این پریود می‌شود. هرچند این ورق‌ها پریود طبیعی حرکت پیچ را افزایش دادند، اما تأثیر مثبتی بر کاهش دامنه پاسخ پیچ نداشتند. بررسی حرکت سرج نیز تأیید کرد که ورق‌های میراگر تأثیر مثبتی در کاهش این حرکت دارند. تحلیل رفتار سازه تحت شرایط موج ده‌ساله و صدساله نشان داد که ورق‌های میراگر به‌طور مؤثری حرکات هیو و سرج را کاهش می‌دهند، در حالی که تأثیر مطلوبی بر حرکت پیچ ندارند. با این حال، در تمامی حالات، پریود طبیعی سازه از پریود موج فاصله می‌گیرد که از بروز تشدید جلوگیری می‌کند. در نهایت، ورق‌های میراگر با قطر 25 متر متصل به ستونها در فاصله 5 متری از پانتونها، و همچنین ورق‌های میراگر با قطر 30 متر متصل به پانتونها به‌عنوان گزینه‌های بهینه برای بهبود عملکرد هیدرودینامیکی توربین پیشنهاد گردید. |
واژه‌های کلیدی: توربین بادی نیمه مغروق، ورق های میراگر، پاسخ هیدرودینامیکی، پدیده تشدید، روش المان مرزی
فهرست منابع
1. E. Dornhelm, H. Seyr, and M. Muskulus, "Vindby-a serious offshore wind farm design game," Energies, vol. 12, no. 8, p. 1499, 2019. [DOI:10.3390/en12081499]
2. M. Karimirad, Offshore energy structures: for wind power, wave energy and hybrid marine platforms. Springer, 2014. [DOI:10.1007/978-3-319-12175-8] [PMID]
3. P. Mohammadi, A. Emami, A. R. M. Gharabaghi, S. Tahmooresi, M. R. Chenaghlou, and H. B. Ghavifekr, "Evaluation of RAOs of a semi-submersible platform using field measurements: A full-scale model in Caspian sea environmental conditions," Marine Structures, vol. 91, p. 103467, 2023. [DOI:10.1016/j.marstruc.2023.103467]
4. A. Emami and A. R. M. Gharabaghi, "Improvement of the heave motion of a semi-submersible platform with damping sheets subjected to sea waves," Journal Of Marine Engineering, vol. 19, no. 38, pp. 62-76, 2023. [DOI:10.61186/marineeng.19.38.62]
5. C. Lopez-Pavon and A. Souto-Iglesias, "Hydrodynamic coefficients and pressure loads on heave plates for semi-submersible floating offshore wind turbines: A comparative analysis using large scale models," Renewable Energy, vol. 81, pp. 864-881, 2015. [DOI:10.1016/j.renene.2015.04.003]
6. J. Moreno, K. P. Thiagarajan, and M. Cameron, "Hydrodynamic coefficients of hexagonal heave plates for floating offshore wind turbine platforms," in International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 2016, vol. 49972: American Society of Mechanical Engineers, p. V006T09A032. [DOI:10.1115/OMAE2016-54139]
7. S. Alkan, "Comparative hydrodynamic analysis of catenary and tension leg moored floating offshore wind turbine," in 1st International Conference on Energy Systems Engineering, November, 2017, pp. 291-298.
8. Y. Jiang, G. Hu, G. Jin, Z. Sun, J. Li, and Z. Zong, "Hydrodynamic performance of a novel floating foundation for offshore wind turbine," in ISOPE International Ocean and Polar Engineering Conference, 2018: ISOPE, pp. ISOPE-I-18-559.
9. K. Balakrishnan, S. R. Arwade, D. J. DeGroot, C. Fontana, M. Landon, and C. P. Aubeny, "Comparison of multiline anchors for offshore wind turbines with spar and with semisubmersible," in Journal of Physics: Conference Series, 2020, vol. 1452, no. 1: IOP Publishing, p. 012032. [DOI:10.1088/1742-6596/1452/1/012032]
10. A. Bezunartea-Barrio et al., "Scale effects on heave plates for semi-submersible floating offshore wind turbines: case study with a solid plain plate," Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, vol. 142, no. 3, p. 031105, 2020. [DOI:10.1115/1.4045374]
11. L. Zhang, W. Shi, M. Karimirad, C. Michailides, and Z. Jiang, "Second-order hydrodynamic effects on the response of three semisubmersible floating offshore wind turbines," Ocean Engineering, vol. 207, p. 107371, 2020. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2020.107371]
12. K. Rajeswari and S. Nallayarasu, "Hydrodynamic response of three-and four-column semi-submersibles supporting a wind turbine in regular and random waves," Ships and Offshore Structures, vol. 16, no. 10, pp. 1050-1060, 2021. [DOI:10.1080/17445302.2020.1806681]
13. M. Shokouhian, M. Head, J. Seo, W. Schaffer, and G. Adams, "Hydrodynamic response of a semi-submersible platform to support a wind turbine," Journal of Marine Engineering & Technology, vol. 20, no. 3, pp. 170-185, 2021. [DOI:10.1080/20464177.2019.1571662]
14. S. Zhou, K. Müller, C. Li, Y. Xiao, and P. W. Cheng, "Global sensitivity study on the semisubmersible substructure of a floating wind turbine: Manufacturing cost, structural properties and hydrodynamics," Ocean Engineering, vol. 221, p. 108585, 2021. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2021.108585]
15. A. G. Elkafas, Y. M. Ahmed, and M. M. Elgohary, "Hydrodynamic analysis of floating offshore wind turbine With different numbers of offset columns," Marine Technology Society Journal, vol. 56, no. 2, pp. 8-19, 2022. [DOI:10.4031/MTSJ.56.2.1]
16. H. Li, J. Zheng, J. Zhang, W. Peng, and J. Peng, "Numerical investigation on dynamic responses of a semi-submersible wind turbine with different types of heave plates," Ocean Engineering, vol. 310, p. 118650, 2024. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2024.118650]
17. H. Wang, Y. Yang, Y. Guo, and J. Lian, "Influence of Heave Plate on the Dynamic Response of a 10 MW Semisubmersible Floating Platform," Journal of Marine Science and Engineering, vol. 12, no. 12, p. 2156, 2024. [DOI:10.3390/jmse12122156]
18. I. Pregnan Johannesen, "Enhancing pitch stability in floating wind platforms: the hydrodynamic effects of thin plates," 2024.
19. A. Emami and M. Karimirad, "Further development of offshore floating solar and its design requirements," Marine Structures, vol. 100, p. 103730, 2025. [DOI:10.1016/j.marstruc.2024.103730]
20. A. Emami, N. Pourjafari, and A. Parghi, "Effect of porous SBR composites on mitigating the heave motion response of a semi-submersible platform," Ocean Engineering, vol. 295, p. 116856, 2024. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2024.116856]
21. A. Emami and A. R. M. Gharabaghi, "Application of poroelastic layers in a semi-submersible platform: Devising an efficient heave motion response reduction method," Ocean engineering, vol. 201, p. 107148, 2020. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2020.107148]
22. I. Rivera Arreba, "Computation of nonlinear wave loads on floating structures," NTNU, 2017.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
International Journal of Maritime Technology is licensed under a
Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.