Design optimization of a TetraSpar-type floater and tower for the IEA Wind 15 MW reference wind turbine

We present an optimization study for the conceptual design of wind turbine floaters of the TetraSpar type. The optimization variables include all geometric dimensions of the floater, keel, mooring lines and tower design. A gradient based optimization method is applied to a mass proportional objective cost function. The objective function accounts for the different weight components of the floater, including secondary steel, the wind turbine tower, and the mooring system. A frequency domain response method is utilized, so that each design evaluation also takes into account the dynamic response for 12 wind speeds with associated wave conditions. Nineteen constraints are applied for static and dynamic response, natural frequencies, and fatigue at the bottom of the tower. Two reference designs are presented, namely one with a soft–stiff tower and one with a stiff–stiff tower. Due to the anti-phase coupling of the floater pitch and tower vibration, the soft–stiff tower needs a stronger floater stiffness in pitch. This design thus has a larger water plane area moment than the more compact stiff–stiff floater, which is found to be the least economical. A constraint analysis is next presented based on Lagrange multipliers and a relative cost index. We find that the strongest cost influence is exerted by the 3P tower frequency constraint for the stiff-stiff and soft-stiff designs. Finally, a third design variant with a free optimizable tower frequency is introduced. This design is found to be 11% cheaper than the soft–stiff design and highlights the potential cost savings of tower designs within the 3P region.     

基于BAS的京张高铁站房能源管理系统研究

近年来,越来越多的机电设备及子系统应用到高铁站房中,如电动窗、电热风幕、电伴热、电动百叶、能源管理系统(远程抄表)等等,多为人工控制或独立控制,管理不便且能耗浪费较大。仅对空调通风、照明和扶梯等机电设备进行监控的常规BAS系统,已经不能满足运营管理节能减排的要求。以京张高铁站房为例,介绍基于BAS的能源管理系统的系统架构、系统功能,提出对高铁站房内的通风空调、给排水、照明、电扶梯、电热风幕、电动窗、电伴热等设备进行全面、节能、高效的自动化监控。为高铁站房和交通枢纽的BAS系统和能源管理系统设计提供参考。     

长沙市轨道交通2号线列车能耗分析

以长沙市轨道交通2号为例,分析了列车空载工况和载客工况下的能耗情况,结果表明根据列车能耗系统的实时统计数据核实列车能耗的方式是可靠的。在此基础上,计算分析了列车运行过程中乘客总体重的能耗,与列车自重能耗相比,列车自重能耗在列车总能耗中占很大的比重,因此:合理地降低车辆自重将成为今后车辆设计的重要课题,根据线路客流量特点制定大小交路时刻表将成为城市轨道交通运营公司降低运营成本的研究方向。     

轨道客车节能技术研究与应用

叙述了轨道客车的能耗影响因素以及降低能耗的主要方法和效果。首先,通过对轨道客车能耗机理分析,归纳出车辆自身影响因素,包括质量、阻力和牵引效率;然后,针对以上因素进行详细分析,论述降低能耗的具体措施;最后,总结出各因素对降低能耗作用的权重。     

单向非贯通节理岩体滚刀破岩 特性离散元模拟

相较于贯通节理,岩桥的存在使非贯通节理岩体受力破坏过程更加复杂。为探明其对破岩影响,通过采 用 PFC2D建立单向非贯通节理岩体滚刀破岩离散元模型,研究岩桥长度和倾角对岩体破碎模式、法向力、裂纹数 量及比能耗等参数的影响,揭示非贯通节理岩体滚刀破岩特性。研究发现：岩体以张拉破坏为主,节理对裂 纹扩展的“导向作用”明显,裂纹扩展方向总是趋向于和其距离最近的节理;竖向应力水平随节理倾角增加呈现 先增大后减小的趋势,在 45°倾角下达到最大值,应力区形状受到节理位置影响,两者具有一致性;完整岩体法 向力均值和峰值均大于节理岩体,节理对于破岩过程具有明显的促进作用;0°、60°、90°节理倾角下的比能耗值 明显低于其他节理组合,60°倾角下呈减小趋势,在岩桥长度为 25 mm 时取得最小值;0°、90°倾角下呈先减小后 增大趋势,在岩桥长度为 15 mm 时取得最小值。     

储能技术在地面式再生制动能量吸收和利用装置中的应用

随着超级电容、锂离子电池、飞轮等储能元件技术的飞速发展,储能技术在城市轨道交通中得到日益广泛的应用.针对地面存储式再生制动能量利用装置,首先总结了储能装置可实现的功能,然后介绍储能技术在地面式再生制动能量吸收和利用装置中的应用现状,最后从储能装置的系统设计与评价方法、充放电控制策略、储能装置设计的角度分析了需要进一步深...     

含地面再生制动能量利用装置的供电设计和节能指标评估

逆变回馈装置和储能装置等地面再生制动能量利用装置(GRUD)在城市轨道交通牵引供电系统中的应用逐渐普遍.针对GRUD的供电系统设计问题,首先建立不同GRUD的供电计算模型,并以此为基础,建立GRUD的优化设计与运营模型,设计阶段目标函数为GRUD寿命期限内的系统综合成本,运营阶段目标函数为系统牵引能耗.针对含GRUD供...     

深圳地铁永磁同步牵引系统研究分析

牵引传动系统是轨道交通车辆装备实现机电能量转换的“心脏”单元,其性能在某种程度上决定轨道交通车辆的动力品质、能耗和控制特性,是轨道交通车辆节能升级的关键系统。而永磁同步牵引系统以其高效率、高可靠性和低能耗的优势特点,受到轨道交通行业的密切关注。文章阐述深圳地铁10号线永磁同步牵引系统批量装车概况,重点分析永磁同步牵引系统组成及优势,指出推广应用永磁同步牵引系统的经济和社会效益显著。     

艰险山区铁路施工营地建设关键技术问题研究

艰险山区铁路工程沿线地区一般具有自然灾害频发、高原高寒缺氧、建设条件极为困难、施工周期超长等复杂的外部环境.为满足艰险山区铁路施工营地建设"以人文本"需求,给参建人员生活提供适宜安全的环境,基于艰险山区铁路工程施工营地建设的外部环境分析,从房屋材质备选方案比选、营地建设需解决的关键技术问题、节能环保等方面对施工营地建设...     

地铁设备中自动扶梯的节能措施

地铁设备自动扶梯节能措施包括自动星角变换、自动起停、变频调速运行3种方式。此文通过对上述3种节能措施进行经济技术比选,认为从长远发展角度看,地铁车站自动扶梯安装变频调速装置,既可以降低地铁公司的运营成本,又可以缓解国家电力资源紧张的状况,相比其他2种措施具有更加广泛的经济效益和社会效益。