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1、12频域分析频域分析结构运动结构运动漂浮式海上风机的结构运动会影响叶片表面的相对速度，从而影响其受到的气动载荷通过对数值仿真得到的时域结果进行傅里叶变换，可得到频域结果，进而可以分析运动幅值和频率对气动载荷的影响3FOWTFOWT数值模型数值模型额定功率额定功率5 MW转子直径转子直径126 m轮毂高度轮毂高度90 m切入、额定、切出风速切入、额定、切出风速3 m/s,11.4 m/s,25 m/s切入、额定转速切入、额定转速6.9 rpm,12.1 rpm额定叶尖速度额定叶尖速度80 m/s浮式平台1.423E+090000001.423E+090000001.423E+090000002.

2、562E+130000002.562E+130000002.562E+13M1.162E+080000001.162E+080000001.162E+080000005.232E+120000005.232E+120000005.232E+12C5.617E+060000005.617E+060000005.617E+060000005.821E+140000005.821E+140000005.821E+14KExtPtfmExtPtfm 模块4理论方法理论方法ExtPtfmExtPtfm 模块质量矩阵(MM)阻尼矩阵(C C)刚度矩阵(K K)时序简谐载荷5定常切变入流风-11.4 m/s

3、不考虑波浪和流的作用环境载荷环境载荷模拟工况模拟工况运动运动幅值幅值(m or deg)频率频率(Hz)纵荡纵荡10.10.066750.1100.1纵摇纵摇10.10.066750.1100.16纵荡运动纵荡运动旋转周期旋转周期 5 s5 s转子纵向气动载荷风机的纵荡运动使得气动载荷产生了频率相同的波动频域结果7纵摇运动纵摇运动旋转周期旋转周期 5 s5 s叶片方位角叶片桨距角风机功率及转子转速转子纵向气动载荷单个叶片纵向气动载荷8FFTFFT纵摇运动纵摇运动转子横向气动载荷转矩系数推力系数风机的纵摇运动使得横向气动载荷产生了新的频率分量，这种分量的频率表现为转子旋转频率加（减）风机纵摇频率。9风机的纵摇运动会使其受到的纵向气动载荷产生更为剧烈的风机的纵摇运动会使其受到的纵向气动载荷产生更为剧烈的波动波动，纵荡运动对气动载荷的影响与之类似。纵荡运动对气动载荷的影响与之类似。风机在纵向上受到的气动载荷主要取决于风载荷在风机在纵向上受到的气动载荷主要取决于风载荷在纵向上的分量纵向上的分量以以及风机在纵向上的及风机在纵向上的水平和旋转运动水平和旋转运动。主要结论主要结论展望展望六自由度运动六自由度运动尾流结构尾流结构结构疲劳结构疲劳风场布局风场布局10 孙海莹 E-mail: 海洋科学与工程学院，华南理工大学 刘诗琪 E-mail: 海洋科学与工程学院，华南理工大学