OC4浮式风力机基础压载水晃荡特性数值研究

受到波浪影响，浮式风力机会作6自由度运动，浮式基础内压载水会随之晃荡，进而影响风力机的正常运行。基于开源CFD软件OpenFOAM对OC4浮式风力机基础压载水晃荡进行数值模拟并研究其动力特性，基于指定频率和幅值的强迫激励分析激励频率和基础尺寸对压载水晃荡特性的影响，分析自由液面高程变化和晃荡载荷等参数随激励频率变化的规律。结果表明：晃荡力和波高都在风力机固有周期附近达到最大，并随着激励周期与固有周期偏离的增大而减小；不同立柱间的上柱晃荡力差异主要由压载水速度分量的不同引起，而下柱晃荡力差异主要由压载水流通形成的压载水体积变化引起。减小上柱直径，导致液面面积减小，立柱内压载水的速度分量减小，从而影响晃荡力。