1000T自升式风电安装船动力定位系统的设计

风电安装船在风场中不同机位之间迁移和定位过程中受到环境载荷的作用,需要设计合理的定位方案以满足定位要求。根据动力定位原理设计了1000t自升式风电安装船的动力定位方案,计算了风、浪、流的环境载荷及推进器推力值并进行比较。实际工程应用表明改定位系统的设计方案在一定的海况条件下满足动力定位的精度,航速也能达到风场中不同机位的迁移,具有良好的机动性,在风电安装船初期制定方案时指明方向和解决思路。     

3200t风电安装船的机电系统设计

简述了3 200 t风电安装船的总体布置及主要功能,针对柴油机驱动的全回转舵桨的动力推进装置、自动化的电站系统、风电机组DP1(动力定位)安装定位系统、风电机组的浮式运输系统和船舶座底配套高压冲洗水系统方案进行介绍与分析,从而描绘出该船在机电系统设计方面的特点与亮点。     

1000t自升式风电安装船动力定位系统设计

风电安装船在风场中不同机位之间进行迁移和定位的过程中受到环境载荷的作用,需要设计合理的定位方案以满足定位要求。根据动力定位原理设计了1 000 t自升式风电安装船的动力定位方案,计算风、浪、流的环境载荷及推进器推力值,并进行比较。实际工程应用表明,该定位系统的设计方案在一定的海况条件下满足动力定位的精度,航速也能实现风场中不同机位之间快速迁移功能,具有良好的机动性,可为风电安装船的初期方案制定指明方向和解决思路。     

动力定位风电安装船冷却水系统设计

动力定位等级分别为DP-1和DP-2的风电安装船。其冷却水系统设计有较大差别。文章介绍1200t自升自航式风电安装船的冷却水系统用户,分析不同工况下各冷却水系统用户的运行情况;为满足各工况下各用户对冷却水的需求,对该船型动力定位等级为DP-1和DP-2时的冷却水系统分别进行设计计算。     

近海风电设备安装船波浪载荷预报

本文以自航自升式近海风电设备安装船为研究对象,基于其特殊的船体外形建立不同装载工况下的水动力模型,应用水动力分析软件AQWA计算船舶典型横剖面处的波浪载荷幅值响应算子,在此基础上分析目标海况下指定概率水平的弯矩和剪力的长期统计值,为近海风电设备安装船结构设计和强度校核提供外部载荷。     

风电安装平台总体结构强度计算分析

介绍了风电安装船的工作流程。依据线性微幅波理论以及莫里森公式,采用水动力方法确定设计波参数,进行了升降工况、作业工况、自存工况等载况下的波浪载荷预报,得到了四个桩腿上的波浪流诱导载荷[1][2]。在此基础上建立结构三维有限元模型,对整船结构在各个计算工况下的应力分布情况进行了分析,列出了主要结构部位在不同工况下的最大应力,提出了总体强度及结构设计的关键要素,可为今后风电安装作业平台的结构设计提供参考。     

风电安装船桁架式桩腿结构分析与优化

海上风电行业迅速发展,对风电安装船的研究更加值得关注。基于某自航自升式风电安装船,使用Sesam软件建立有限元模型。以安全性、经济性为目标,在倒K型原桩腿型式的基础上,比选K型、X型桩腿型式,分析风暴自存工况及作业工况下3种桩腿构型的结构重量、最大位移、各构件的屈服和屈曲强度（UC值）及抗倾覆能力,得出X型是风电安装船推荐的桩腿结构型式,为风电安装船桩腿选型提供参考。     

风电安装船功能及经济性分析

随着海上风电产业迅猛发展,风电安装船需求越来越大,并且风电安装船是高附加值工程船,因此这一市场的吸引力越来越受到造船界重视,竞争越来越激烈。本文梳理了风电安装船当前在国内外的应用和订造情况,分析了风电安装船功能与造价的经济性,总结其功能配置的影响因素。为把握风电安装船发展趋势,推出适应市场需求的设计方案提供参考。     

船舶动力定位系统中的测量设备

动力定位系统的测量设备决定了动力定位系统的功能及精准度的实现。文中详细阐述了动力定位系统设备组成中的各种测量设备及其配置数量和安装位置,针对不同船舶的不同作业需求,确立该船(平台)动力定位的作业环境要求,并按照具体作业特点确定船级社动力定位系统入级符号,以确保最终选用具有较高性价比的测量设备。     

自航自升式风电安装船总体设计研究

自航自升式风电安装船是一艘具备8MW及以下海上风机基础的打桩施工、塔筒吊装和风机安装能力,航区满足国际调遣的动力定位特种工程船舶。本文回顾了风电安装船的发展历程,说明了自航自升式风电安装船的基本概况,论证了作业水深、起重能力、可变载荷和定位方式等船型参数。重点研究了阻力试验结果,自航平台船员舱室问题,桩靴轻量化设计,谐波治理和连续式升降系统选型等设计要点,为同类船型开发提供参考。     

风电安装船风暴自存下总体性能分析研究

随着海上风电的快速发展,风电安装船作为建设海上风电场的关键设备得到了广泛应用,由于其工作于恶劣的海洋环境中,保证其安全尤为重要。本文针对一自升式风电安装船,探讨了其在风暴自存下的载荷种类和计算方法,应用ANSYS软件建立了整体结构的有限元模型,通过施加相应的边界条件和外载荷,对其总体性能包括全船结构强度、锁紧结构承载性能、预压载性能、抗倾稳性及桩靴承载性能进行了分析。分析结果表明,风电安装船在风暴自存工况下总体性能满足使用要求。论文研究成果可为同类船型的设计分析提供参考。     

海上风电安装船的发展趋势研究

随着海上风力发电产业的迅速发展,风电安装船需求越来越大,并且风电安装船是高附加值工程船,因此这一市场的吸引力将越来越受到造船界重视,竞争将越来越激烈,但海上风电场施工成本高、海上作业时间长及工期长等问题的存在延缓了海力发电产业的发展。因此,本文将着重对海上风电结构物施工、安装过程的单一海工设备发展进行浅析,为探索深水化、大型化、专业化、集成化的海上风电安装船来完成深海域基础施工及风机安装问题提供设计参考。     

一种新船型——海上风电设备安装船的开发

风电是一种理想的绿色能源,目前对风电的开发利用已从陆地延伸到海上,由此,海上风电场应运而生并迅速发展。风电设备安装船作为建设海上风电场的关键装备,其开发利用也引起关注与重视。阐述了国内外海上风力发电现状以及风电设备安装船的需求,并提出一型风电设备安装船供参考。     

液压销孔式升降系统结构分析

升降系统是自升式风电安装船的核心设备,其结构稳定性是其平台和桩腿顺利实现升降的保证。本文以某自升式风电安装船的液压销孔式升降系统为研究对象,采用有限元方法建立其部件的结构模型,给出结构分析的载荷及边界条件,并运用有限元分析软件Ansys对各工况下的受力与变形进行求解,对计算结果进行分析和评估。研究结论为升降系统的设计与制造提供了理论指导,并为此类结构受力的设计计算提供参考。     

半潜驳改造为坐底式风电安装船的设计及应用研究

为解决现有海上风电安装设备的不足,将原“三航工5”半潜驳改造为坐底式风电安装船,并研制了一套船体结构应力监测系统,对国内某海上风场砂性地质条件引起的冲刷和船底掏空进行监控,实际工程应用表明改造后的船舶在安全性和工效上满足坐底安装风机的要求。     

海上风电场维护船船型方案研究及双体阻力性能数值分析

风能是一种清洁的可再生资源,与传统的燃煤发电相比,风力发电没有二氧化碳等一些有害气体的排放,是理想的绿色能源,其开发利用受到各国的重视。随着海上风电场的日益发展,维护问题也随之而来。海上风电场维护船是维护人员进行维护必不可少的交通工具,本文根据中国典型的海上风电塔基型式,结合风电场实际使用需要和运营条件,对双体风电维护船功能进行了分析,通过对不同的双体船型方案进行数值仿真分析,得到性能良好的双体船行方案,为中国海上风电场建造维护船船型选择奠定了一定的基础。     

Dynamic response of a SWATH vessel for installing pre-assembled floating wind turbines

New and efficient installation concepts which can reduce the cost of developing an offshore wind farm are of particular interest. This paper explores a promising concept using the small water-plane area twin-hull vessel (SWATH) to install pre-assembled wind turbines (OWT) onto floating spar foundations. A focus is placed on the hydrodynamic performance of the SWATH and the response analysis of the coupled SWATH-spar system. Firstly, the numerically calculated difference-frequency wave force effect and damping forces of the original SWATH were verified with experimental data. Secondly, the original SWATH was modified to satisfy the criteria of weight-carrying capacity and hydrostatic stability. Thirdly, a multibody numerical model for the SWATH-spar system was developed, in which the hydrodynamic and mechanical couplings between the SWATH and a spar were considered. The SWATH is equipped with a dynamic positioning system to counteract the slow-drift wave force effects. The nonlinear time-domain simulations were carried out for the mating stage when a wind turbine is lifted above the spar foundation. Based on the analysis of statistics of the relative displacement and velocity of the tower bottom and the spar top, the installation concept with SWATH is found to be of decent performance. Finally, recommendations are provided for future research on this concept, which contributes to developing next-generation installation concepts for bottom-fixed and floating wind farms.     

6级海况下波浪补偿装置平台的机构优化设计

为缩短波浪补偿装置平台的研发周期,以某型号风电安装船为研究对象,根据我国海洋部门提出的东海区域谱密度公式,运用Matlab软件分别模拟出6级海况下的波普密度曲线、波倾角变化曲线、该型号风力发电船的横摇、纵摇和升沉运动曲线.具体以风力发电船在6级海况下的横摇、纵摇和升沉运动范围约束平台机构的运动范围,采用遗传算法对平台机构进行优化,分别设定不同机构参数为目标函数进行局部优化,最终为平台结构的合理化设计提供数据支持.