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台风-浪-流耦合作用超大浮体水弹性响应分析方法
1
作者
柯世堂
朱庭瑞
+3 位作者
李文杰
陈静
任贺贺
员亦雯
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1231-1241,共11页
海上机场超大浮体结构在台风等极端海洋环境下的动态响应准确预测是保障其安全性能的关键前提,其难点在于准确构建中/小尺度复杂流场与浮体结构的流固耦合计算模型。本文提出了一种基于中/小尺度嵌套的海上机场超大浮体水弹性响应分析方...
海上机场超大浮体结构在台风等极端海洋环境下的动态响应准确预测是保障其安全性能的关键前提,其难点在于准确构建中/小尺度复杂流场与浮体结构的流固耦合计算模型。本文提出了一种基于中/小尺度嵌套的海上机场超大浮体水弹性响应分析方法,二次开发实现了台风-浪-流耦合模拟,分析了超强台风“莫兰蒂”途经海上机场超大浮体全过程台风-浪-流时空演变规律;采用中/小尺度流场嵌套技术计算水动力和气动力,代入结构动力学方程进行双向迭代解耦求解;通过算例分析了台风-浪-流耦合作用下浮体结构水弹性响应及影响机制。研究表明:本文提出的方法能够有效地预测此类极端环境下超大浮体结构水弹性响应。
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关键词
台风
台风
-
浪
-
流
耦合
中/小尺度模拟
海上机场
超大浮体
水弹性
分析方法
流
固
耦合
下载PDF
职称材料
台风-浪-流耦合作用下海上风力机基础结构水动力特性分析
被引量：
2
2
作者
王硕
柯世堂
+3 位作者
赵永发
员亦雯
张伟
杨杰
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期218-228,共11页
为揭示台风-浪-流耦合作用下风力机基础结构的水动力特性,以广东外罗10 MW级海上风力机为研究对象,基于模式耦合器(MCT)建立中尺度台风-浪-流(W-S-F)实时耦合模拟平台,分析超强台风“威马逊”过境全过程海上风电场台风-浪-流的时空演变...
为揭示台风-浪-流耦合作用下风力机基础结构的水动力特性,以广东外罗10 MW级海上风力机为研究对象,基于模式耦合器(MCT)建立中尺度台风-浪-流(W-S-F)实时耦合模拟平台,分析超强台风“威马逊”过境全过程海上风电场台风-浪-流的时空演变特性;再结合中/小尺度嵌套方法分析风力机单桩基础水动力荷载分布特性;提出不同波浪相位下基础柱极值荷载模型。结果表明:建立的W-S-F平台对台风路径的模拟精度较单WRF模式提高42.51%;台风-浪-流耦合作用下基础柱水平波浪力正峰值增大约20%,负峰值减小约18%,并沿水深方向呈指数型变化规律,周向沿180°波向角呈对称分布;T4相位为风力机基础强度设计的最不利相位,基底剪力最大达7.68×10^(6)量级,基底弯矩最大达5.2×10^(8)量级。
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关键词
台风
-
浪
-
流
耦合
海上风力机
中/小尺度
水动力荷载特性
下载PDF
职称材料
台风-浪-流耦合作用下海上10 MW级特大型风力机风荷载特性分析
3
作者
柯世堂
王硕
+2 位作者
赵永发
张伟
李晔
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期299-310,共12页
为揭示海上台风-浪-流耦合作用下海上风力机的风荷载分布特性,以广东外罗10 MW特大型风力机为研究对象,采用Model Coupling Toolkit(MCT)建立中尺度WRF-SWAN-FVCOM(W-S-F)实时耦合模拟平台,分析超强台风“威马逊”过境全过程海上风电场...
为揭示海上台风-浪-流耦合作用下海上风力机的风荷载分布特性,以广东外罗10 MW特大型风力机为研究对象,采用Model Coupling Toolkit(MCT)建立中尺度WRF-SWAN-FVCOM(W-S-F)实时耦合模拟平台,分析超强台风“威马逊”过境全过程海上风电场台风-浪-流的时空演变,再结合中/小尺度嵌套方法分析了风力机风荷载分布特性与叶片-塔筒-波浪面之间的干扰效应,提出了极端风况下海上风力机典型位置极值荷载模型。结果表明:建立的中尺度W-S-F耦合平台能准确模拟台风、波浪和海流间的相互作用;塔筒风荷载在叶片干扰段以横风向为主,在波浪干扰段以顺风向为主,并在低空波面附近表现出较强的脉动特征;A位置叶片最安全而B位置最危险;T4相位为海上风力机单桩基础强度设计的最不利相位,基底剪力最大达7.68×10^(6)量级,基底弯矩最大达5.2×10^(8)量级。
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关键词
风荷载分布
台风
-
浪
-
流
耦合
模拟
海上风力机
中/小尺度嵌套
干扰效应
下载PDF
职称材料
题名
台风-浪-流耦合作用超大浮体水弹性响应分析方法
1
作者
柯世堂
朱庭瑞
李文杰
陈静
任贺贺
员亦雯
机构
南京航空航天大学土木与机场工程系
南京航空航天大学江苏省机场基础设施安全工程研究中心
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1231-1241,共11页
基金
国家自然科学基金NSFC-RGC合作研究重点项目(52321165649)
国家自然科学基金项目(52078251)
+2 种基金
国家重点研发计划(2019YFB1503701)
江苏省杰出青年科学基金项目(BK20211518)
江苏省自然科学基金项目(BK20210309)。
文摘
海上机场超大浮体结构在台风等极端海洋环境下的动态响应准确预测是保障其安全性能的关键前提,其难点在于准确构建中/小尺度复杂流场与浮体结构的流固耦合计算模型。本文提出了一种基于中/小尺度嵌套的海上机场超大浮体水弹性响应分析方法,二次开发实现了台风-浪-流耦合模拟,分析了超强台风“莫兰蒂”途经海上机场超大浮体全过程台风-浪-流时空演变规律;采用中/小尺度流场嵌套技术计算水动力和气动力,代入结构动力学方程进行双向迭代解耦求解;通过算例分析了台风-浪-流耦合作用下浮体结构水弹性响应及影响机制。研究表明:本文提出的方法能够有效地预测此类极端环境下超大浮体结构水弹性响应。
关键词
台风
台风
-
浪
-
流
耦合
中/小尺度模拟
海上机场
超大浮体
水弹性
分析方法
流
固
耦合
Keywords
typhoon
typhoon-wave-current coupling
medium/small scale simulation
maritime airport
very large floating structure(VLFS)
hydroelasticity
analysis method
fluid-structure coupling
分类号
U661.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
台风-浪-流耦合作用下海上风力机基础结构水动力特性分析
被引量：
2
2
作者
王硕
柯世堂
赵永发
员亦雯
张伟
杨杰
机构
南京航空航天大学土木与机场工程系
南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期218-228,共11页
基金
国家重点研发计划(2017YFE0132000,2019YFB1503701)
国家自然科学基金(52078251)
+1 种基金
江苏省杰出青年基金(BK20211518)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(NS2021050,NE2020007)。
文摘
为揭示台风-浪-流耦合作用下风力机基础结构的水动力特性,以广东外罗10 MW级海上风力机为研究对象,基于模式耦合器(MCT)建立中尺度台风-浪-流(W-S-F)实时耦合模拟平台,分析超强台风“威马逊”过境全过程海上风电场台风-浪-流的时空演变特性;再结合中/小尺度嵌套方法分析风力机单桩基础水动力荷载分布特性;提出不同波浪相位下基础柱极值荷载模型。结果表明:建立的W-S-F平台对台风路径的模拟精度较单WRF模式提高42.51%;台风-浪-流耦合作用下基础柱水平波浪力正峰值增大约20%,负峰值减小约18%,并沿水深方向呈指数型变化规律,周向沿180°波向角呈对称分布;T4相位为风力机基础强度设计的最不利相位,基底剪力最大达7.68×10^(6)量级,基底弯矩最大达5.2×10^(8)量级。
关键词
台风
-
浪
-
流
耦合
海上风力机
中/小尺度
水动力荷载特性
Keywords
typhoon-wave-current coupling
offshore wind turbines
meso-micro scale
hydrodynamic load characteristics
分类号
TU312.1 [建筑科学—结构工程]
下载PDF
职称材料
题名
台风-浪-流耦合作用下海上10 MW级特大型风力机风荷载特性分析
3
作者
柯世堂
王硕
赵永发
张伟
李晔
机构
南京航空航天大学土木与机场工程系
南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期299-310,共12页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFE0132000,2019YFB1503700)
国家自然科学基金资助项目(51761165022,5207080548,52211530086)
国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(52211530086)。
文摘
为揭示海上台风-浪-流耦合作用下海上风力机的风荷载分布特性,以广东外罗10 MW特大型风力机为研究对象,采用Model Coupling Toolkit(MCT)建立中尺度WRF-SWAN-FVCOM(W-S-F)实时耦合模拟平台,分析超强台风“威马逊”过境全过程海上风电场台风-浪-流的时空演变,再结合中/小尺度嵌套方法分析了风力机风荷载分布特性与叶片-塔筒-波浪面之间的干扰效应,提出了极端风况下海上风力机典型位置极值荷载模型。结果表明:建立的中尺度W-S-F耦合平台能准确模拟台风、波浪和海流间的相互作用;塔筒风荷载在叶片干扰段以横风向为主,在波浪干扰段以顺风向为主,并在低空波面附近表现出较强的脉动特征;A位置叶片最安全而B位置最危险;T4相位为海上风力机单桩基础强度设计的最不利相位,基底剪力最大达7.68×10^(6)量级,基底弯矩最大达5.2×10^(8)量级。
关键词
风荷载分布
台风
-
浪
-
流
耦合
模拟
海上风力机
中/小尺度嵌套
干扰效应
Keywords
wind load distribution
typhoon⁃wave⁃current coupling simulation
offshore wind turbine
meso⁃micro scale
interference effect
分类号
TU312.1 [建筑科学—结构工程]
TK83 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
台风-浪-流耦合作用超大浮体水弹性响应分析方法
柯世堂
朱庭瑞
李文杰
陈静
任贺贺
员亦雯
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
台风-浪-流耦合作用下海上风力机基础结构水动力特性分析
王硕
柯世堂
赵永发
员亦雯
张伟
杨杰
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
3
台风-浪-流耦合作用下海上10 MW级特大型风力机风荷载特性分析
柯世堂
王硕
赵永发
张伟
李晔
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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