两种不同基础的漂浮式风机载荷对比分析

根据海上风机建模和载荷计算,对比了半潜式、张力腿式和固定式基础机组在额定风速、切出风速及极限空转情况下瞬态时序及载荷统计值:三种不同基础的风机在机头部件的载荷差异不大;但整体上,半潜式要大于另外两种,当波浪达到一定程度之后,这种载荷差异表现更明显,尤其是塔底载荷。对于半潜式风机,主要是通过优化设计半潜平台、选择合理总体参数及特殊的控制策略等方法来降低其载荷。     

风机基础钢混组合结构细部损伤分析研究

为了提高风机基础设计的安全性和经济性,结合其基础结构承受大弯矩荷载的情况,通过分析金属环和结构截面尺寸对基础受力、损伤的影响,研究了风机重力式基础以及桩基的上部承台细部钢混结构布置,指出了风机钢混组合基础的损伤主要发生在金属环附近混凝土和受压侧基底混凝土,并提出了金属环埋置深度、基础上阶高度和金属环外围混凝土厚度等合理的细部尺寸,以保证结构受力的合理性.这对风机基础结构设计有较强的工程指导意义.     

加固基础环风机基础在石板岭风电场的应用

广西先期建设的几个山地风电场的风机基础为重力式扩展圆形基础,塔筒通过基础环与风机基础连接。在投产运行1~2年时间内,多台风机相继出现基础环周边的混凝土产生裂缝及与基础板连接处出现松动、冒浆等现象。桂北石板岭风电场风机基础设计采取了基础环加焊接锚筋的措施,避免了类似问题的出现。笔者对先期建设风机基础问题产生的原因进行分析,对加固措施进行总结,为后续建设的山地风电场基础环形式风机基础设计提供参考。     

红牧风电场工程风机基础施工图优化设计

针对内蒙古大唐国际红牧风电场风机基础特点,把原设计的正八边形实体重力式基础方案优化为正八边形重力式扩展基础,底层主筋优先采用径向配置,使其更符合风机基础的受力特点,与原方案比较可节省土建工程费用30％左右。     

基础环底法兰下混凝土受力及影响因素分析

基础环式风机基础承受的载荷通过基础环底法兰传递给基础混凝土,基础环底法兰与混凝土接触部位存在着较大且复杂的应力分布。研究基础环与混凝土之间的应力分布对保证风机基础的安全性至关重要。文章主要在试验研究结论的基础上,通过有限元数值模拟,对不同基础环埋深、底法兰宽度及厚度条件下,基础环底法兰处混凝土应力分布规律进行分析,为风机基础设计提供参考。     

基于ABAQUS的海上风电导管架基础过渡段有限元分析

针对某海上风电场工程,基于非线性有限元分析软件Abaqus,采用静力学和疲劳特性方法对海上风电导管架基础两种常用过渡段方案进行数值模拟。计算分析表明,在同等条件下,平箱梁式过渡段和斜箱梁式过渡段受力均合理,能够保证风机载荷有效传递到下部导管架结构上,平箱梁式过渡段在大容量风机基础设计时更具优势。通过两种主流过渡段方案的对比,为类似工程过渡段设计起到一定的指导作用。     

灌浆技术在山地风电场风机基础加固工程中的应用

某风电场的整体装机容量是99 MW,风机基础形式采用重力式扩展基础的设计方案。投产运行几年后,发现风机基础环出现晃动、抽动、倾斜等问题,笔者根据具体状况,系统探讨风机产生晃动、抽动以及倾斜的具体原因,采用针对性的加固方案,进而增强风机的安全性及稳定性。     

海上固定式风机基础的波流载荷数值计算分析

该文以某3 MW海上风机基础为研究对象,数值分析海上固定式风机基础在不同波流载荷作用下的高桩承台基础的波浪方向受力、水平方向总推力以及基础表面特征点压力变化情况,同时探讨水深对高桩承台基础载荷性能的影响。本文的计算工具采用基于开源平台OpenFOAM自主开发的naoe-FOAM-SJTU求解器,数值分析的重点集中在风机基础载荷、压力分布以及基础周边的涡流场分布,计算结果与对应的试验数据进行对比,同时有相应的规范计算结果作为验证。该文主要处理关于波流夹角、入射波浪高度和水深对高桩承台基础影响的计算分析结果,以及提供高桩承台基础受力的详细数据,对海上固定式风机基础设计有实际指导意义。     

流固耦合界面模型及其在水力机械动力学分析中的应用

为解决水力机械流固耦合计算中载荷传递的问题,提出了一种新的界面模型。该模型包括流场载荷输出、载荷转换和固体场载荷自动施加三部分。流场载荷输出算法通过输出控制仅输出耦合界面上的流场网格节点压力信息,可以缩短下一步搜索时间并节省存储空间;载荷转换方法基于局部网格信息,对每个固体点考虑其相邻的流场三角形网格,采用邻近点加权平均法得到固体点的载荷,并将载荷转换的信息放在映射矩阵;固体场载荷自动施加算法根据固体网格节点排列顺序确定压力载荷施加表面,并生成压力载荷施加的命令流文件。最后将该模型应用于双吸离心泵叶轮的流固耦合特性分析中,结果表明,载荷转换误差在1%以内,该方法能够高效、高精度地处理不同网格体系间的载荷传递。     

创新风机基础浇筑方式

近日,江苏龙源大丰风力发电公司二期(80 MW)风电项目28号风机基础顺利完成浇筑工作,这是筏板式风机基础在东南沿海软土质滩涂地区的首次应用。江苏大丰二期(80 MW)项目共安装32台单机容量为2.5 MW的金风V109/2500风机,该风机是目前江苏省陆上单机容量最大的风机,荷载较1.5 MW风机有几何级数增大。由于是首次在江苏陆上地区使用2.5 MW风机,如按传统重力式承台基础设     

流固耦合界面模型及其在水力机械动力学分析中的应用

为解决水力机械流固耦合计算中载荷传递的问题，提出了一种新的界面模型。该模型包括流场载荷输出、载荷转换和固体场载荷自动施加三部分。流场载荷输出算法通过输出控制仅输出耦合界面上的流场网格节点压力信息，这可以缩短下一步搜索时间并节省存储空间；载荷转换方法基于局部网格信息，对每个固体点考虑其相邻的流场三角形网格，采用邻近点加权平均法得到固体点的载荷，并将载荷转换的信息放在映射矩阵；固体场载荷自动施加算法根据固体网格节点排列顺序确定压力载荷施加表面，并生成压力载荷施加的命令流文件。最后将该模型应用于双吸离心泵叶轮的流固耦合特性分析中，结果显示载荷转换误差在1%以内，这表明该方法能够高效、高精度地处理不同网格体系间的载荷传递。     

海上漂浮式风机发展调研及分析

经调研全球各地海上漂浮式风机的发展历史、现状,总结分析了现有不同漂浮式风机基础平台型式的结构特点及相关特性,对已经开发、正在开发和将要开发的漂浮式风电场进行了汇总分析,通过技术进步和削减建造成本提高竞争力,加强浮式风机领域的技术研究,以期在漂浮式技术方面跻身世界前列。     

贵州都匀青峰150MW风电场风机基础设计与施工技术

贵州都匀青峰150MW风电场属于典型的陆上山地风电项目,针对项目所在地卡斯特地貌的地质情况分析并结合经济比选,确定在项目中选择重力式圆形扩展基础设计与施工。通过对基础环安装、钢筋绑扎、大体积混凝土浇筑等施工关键技术控制,有效地解决了近些年逐步发现风机基础与基础环间出现开裂、裂隙喷浆、基础表面裂纹、破碎、基础环晃动等质量问题。     

基础环——混凝土梁板式风电基础结构受力特性计算与分析

在风电基础中,钢基础环式混凝土风机基础应用广泛,在设计和施工中需要注意基础环与混凝土之间的应力集中问题。通过对某工程基础环式混凝土风机基础进行ANSYS静力学仿真分析,明确了基础环与混凝土界面应力分布特点,为优化设计与改进施工方法提供了重要依据。     

某风电场基础环式风机基础破坏机理分析

为分析某风电场基础环式风机基础运行中出现异常情况的原因,文章结合现场检测成果,通过有限元软件计算分析,排除风机超载及设计不合理可能性,得出了基础环的嵌固能力降低是导致异常的主要因素,并对此种形式的风机基础破坏机理进行了分析,拟定了基础修复的处理方案。     

冰激海上风机基础结构疲劳寿命评估

基于Miner线性疲劳损伤累积理论和材料S-N曲线,假定渤海海域冰厚和冰速服从耿贝尔逻辑模型,建立了冰激海上风机结构的谱疲劳寿命评估方法并总结了谱疲劳寿命评估流程,通过对目前海上风机常用的两种基础(单立柱三桩导管架基础和桁架式导管架基础)进行谱疲劳寿命评估,得出冰激单立柱三桩导管架基础和桁架式导管架基础的疲劳寿命分别为55.25年和86.81年,验证了方法的合理性。文章的研究对海上风机基础结构抗冰研究有一定的应用价值。     

海上张力腿式风机支撑结构疲劳载荷特性研究

采用风机正向设计软件SAMCEF for Wind Turbine(S4WT),考虑风载荷和波浪载荷的联合作用,对海上张力腿式风机支撑结构疲劳载荷进行研究。首先,对支撑结构进行动力响应分析,得到风、浪联合作用下的疲劳载荷时程曲线,并采用雨流计数法得到疲劳载荷谱。然后,基于线性疲劳累积损伤理论求出对应的等效疲劳载荷。最后,分析相同风速下不同湍流强度等级对疲劳载荷的影响。计算结果表明:对支撑结构疲劳寿命影响最大的疲劳载荷为塔基处的倾覆力矩。风载荷和波浪载荷联合作用下的等效疲劳载荷并不是二者单独作用下的等效疲劳载荷的简单线性叠加,而是介于二者之间。湍流强度每升高一个等级,等效疲劳载荷基本上增加10%左右。     

单桩基础抗冰锥设置引起波浪载荷增幅研究

我国渤海及黄海北部海域海洋环境复杂多变,冰载荷及波浪载荷同时成为风电风机桩的控制载荷.工程中一般安装抗冰锥体结构以提高其抗冰性能.然而抗冰锥的设置加大了基础的水线面面积,波浪载荷急剧增加.为有效评估波浪载荷的增幅,以海上风机单桩基础为研究对象,采用SACS数值计算软件,分析不同桩径的单桩基础由于设置不同锥角的抗冰锥结构...     

大型风力发电机组基础结构配筋型式研究

建立了风机扩展式基础结构的三维有限元数值模型,结合风荷载的复杂性,对基础结构各种配筋方式进行计算分析。引入接触设置和混凝土材料非线性,研究了双向正交与径环向配筋等方式对结构受力和变位的影响,分析了不同荷载作用方式的影响程度,明确了基础结构受力和变位规律。计算结果提出了风机基础设计合理的、经济的配筋方法,为基础的设计和优化提供了科学依据。     

一种梁板式风机基础的优化设计方法

梁板式风机基础,是目前陆上风电所采用的一种新型基础形式。风力发电机组体积庞大、造价昂贵且一般都处于恶劣的工作环境中。如何在不影响风机基础稳定性、安全性的前提下,最大程度地缩小尺寸、优化结构、减小成本,一直是工程领域长期关注和研究的课题。本文结合四川省会东县某风电场的实际工程,通过有限元分析的方法,对现行尺寸下的梁板式风机基础在各工况下的基础应力、位移进行了计算,通过对计算得到的基础应力及位移成果的分析,提出了一种的基础结构优化方法,并运用有限元分析的方法,对优化后的风机基础模型进行了计算和验证。