A stochastic fleet size and mix model for maintenance operations at offshore wind farms

A fleet of vessels and helicopters is needed to support maintenance operations at offshore wind farms. The cost of this fleet constitutes a major part of the total maintenance costs, hence keeping an optimal or near-optimal fleet is essential to reduce the cost of energy. In this paper we study the vessel fleet size and mix problem that arises for the maintenance operations at offshore wind farms, and propose a stochastic three-stage programming model. The stochastic model considers uncertainty in vessel spot rates, weather conditions, electricity prices and failures to the system. The model is tested on realistic-sized problem instances, and the results show that it is valuable to consider uncertainty and that the proposed model can be used to solve instances of a realistic size.     

Modified environmental contour method for predicting long-term extreme responses of bottom-fixed offshore wind turbines

Predicting extreme responses is very important in designing a bottom-fixed offshore wind turbines. The commonly used method that account for the variability of the response and the environmental conditions is the full long-term analysis (FLTA), which is accurate but time consuming. It is a direct integration of all the probability distribution of short-term extremes and the environmental conditions. Since the long-term extreme responses are usually governed by very few important environmental conditions, the long-term analysis can be greatly simplified if such conditions are identified. For offshore structures, one simplified method is the environmental contour method (ECM), which uses the short-term extreme probability distribution of important environmental conditions selected on the contour surface with the relevant return periods. However, because of the inherent difference of offshore wind turbines and ordinary offshore structures, especially their non-monotonic behavior of the responses under wind loads, ECM cannot be directly applied because the environmental condition it selects is not close to the actual most important one.The paper presents a modified environmental contour method (MECM) for bottom-fixed offshore wind turbine applications. It can identify the most important environmental condition that governs the long-term extreme. The method is tested on the NREL 5 MW wind turbine supported by a simplified jacket-type support structure. Compared to the results of FLTA, MECM yields accurate results and is shown to be an efficient and reliable method for the prediction of the extreme responses of bottom-fixed offshore wind turbines.     

不同泊位长度对LNG船系泊的影响

通过1∶60的整体模型试验研究了不同泊位长度对17. 2万m~3LNG船系泊的影响,分析了船舶在风浪流联合作用下的运动量和缆绳张力变化情况。研究表明:横浪、横风、落潮流条件下,泊位长度缩短,艏、艉缆力分担了部分横缆力,对均衡艏、艉缆和横缆力有利,最大缆力变小;顺浪、顺风、落潮流条件下,泊位长度变化对系缆力影响不大;斜浪、横风、落潮流条件下,船舶受斜波作用,其纵横向均分配波浪力,倒缆与横缆或艏艉缆的受力基本相当;顺风时,倒缆力会大于横缆力和艏、艉缆力。该研究为天津LNG项目推荐了合适的泊位长度,可为码头工程设计提供参考。     

椭圆余弦波浅水变形实用计算法（I）——对《海港水文规范》的一个补充

尽管线性波浪理论不适宜应用在近岸浅水海域,但我国《海港水文规范》中波浪浅水变形的计算方法仍是建立在线性波浪理论的基础上,且没有考虑外界因素（如风和海底摩擦）的影响。为弥补上述不足,基于波浪传播过程中能量守恒的原理建立了一个波浪浅水变形的数值模型,该模型采用椭圆余弦波假定,并考虑了风和海底摩擦对波能的增加和损耗作用。在该数值模型基础上,分析大量工况下的计算结果,提出了便于工程设计初期用于确定近岸波浪要素的浅水变形实用计算方法（PCM）     

海上风电大直径钢管桩沉桩精度控制措施研究

海上钢管桩沉桩定位方式比常规沉桩工艺具有更高的要求,本文以中船重工大连市庄河海域海上风电场址Ⅱ(300MW)项目风机基础施工Ⅰ标段为例,针对外海复杂海域环境条件下超大直径、超长钢管桩沉桩施工精度控制难题,对钢管桩沉桩施工工艺进行研究,并对沉桩施工精度控制措施进行分析探讨;对钢管桩垂直度观测理论允许偏差进行计算,以量化指导施工。实践证明,所采用的工艺措施有效提高了沉桩的施工精度,完全满足规范精度要求,沉桩效果良好。     

基于传递矩阵法的纵肋圆柱壳振动特性计算

基于传递矩阵法,结合振动微分方程,提出一种计算纵肋圆柱壳自由振动特性的周向传递矩阵法.该方法基于板壳理论和圆柱壳振动控制方程,推导出圆柱壳周向传递的场传递矩阵和纵肋处的点传递矩阵,结合圆柱壳边界条件,得到频率方程,利用精细时程积分法原理,可保证计算的精度.将计算结果与有限元解进行比较,验证方法的有效性,同时比较传递矩阵...     

长距离天然气管道干空气干燥技术现状与展望

文中结合现场施工经验和文献调研,介绍了干空气干燥技术的理论研究及其现场应用概况,分析了干空气干燥管道的影响因素,总结了干燥机理模型及现场试验的研究进展.通过研究干空气吹扫干燥技术,分析了目前研究中存在的问题,并给出了使用时的相关建议,为后续研究和现场应用提供参考.     

自然开口及射流风机位置对公路隧道CO浓度分布的影响

为了优化公路隧道自然开口及射流风机的位置,实现降低隧道建设成本、节约能源和减少环境影响的目的,以开设自然开口的公路隧道分段式纵向通风方式为研究对象,通过建立公路隧道的通风数学模型,研究自然开口和射流风机的布置位置对隧道CO浓度分布的影响.研究表明:设置自然开口后,隧道内污染物浓度分布情况并非一定优于不布置自然开口;在多自然开口通风方案中,将距离隧道出口较近的自然开口作为排风自然开口可提高分污效果;将自然开口集中布置在隧道后部,同时将较多的射流风机布置在自然开口群后端,可增大隧道出口的实际通风量并降低隧道出口污染物浓度.     

路基边坡坡率对路基热稳定性影响

根据能量平衡原理,建立的能够反映冻土温度场变化特征的控制方程。通过对比实测数据与数值计算数据,验证模型的可靠性。利用该模型分析了边坡坡度对温度场的影响。结果表明：随着坡度的减缓,冻土上限有所提高。继续减缓坡度,冻土上限将下降。路堤边坡及坡脚下浅层地温随坡度的变缓而降低,坡度对较低年平均气温的路基温度场影响较小。越是靠近路堤中心线位置,受到路基边坡的影响越大。     

风载荷下的大型远洋船舶风帆结构静力学仿真

以大型远洋船舶风帆为研究对象,参考国内外经验,设计一种新的风帆结构,利用Solidworks和ANSYS软件对该风帆进行有限元模型的建立及网格划分,并且对该风帆模型在7~10级风载荷下进行了仿真分析,最终得到了风帆模型在7~10级风载荷下的位移图和等效应力分布图。仿真结果表明,该风帆模型可承受10级及以下风载荷作用,同时也证明了该结构风帆的安全性和可靠性。