OC5: Offshore Code Comparison Collaboration, Continued, with Correlation (2014-2017)
CGC
课题介绍
IEA (International Energy Agency) Task 30: OC4
Phase II: semi-submersible 第二阶段：半潜式漂浮平台
CGC
课题介绍
IEA Task 23 Subtask2 (2005-2009) OC3: Offshore Code Comparison Collaboration IEA Task 30 (2010-2013) OC4: Offshore Code Comparison Collaboration Continueation Phase I: Jacket supporting Phase II: Semisubmersible
CGC
2013年工作进展
Bladed4.3的梁单元建模
CGC
模型中的浮柱采用注水的设计，建模要考虑
2013年工作进展
非线性缆绳模型
转化成Bladed的缆绳坐标
CGC
Picture by Amy Robertson
2013年进展
风浪耦合对平台动力学行为的影响
zH
e
a
v
Yaw艏摇
e 垂
荡
y
x
不同工况下的仿真结果: 1. 静水无风; 2. 仅有浪载; 3. 风浪共同作用.
-0.5
CGC
-1
2013年工作进展
风浪耦合的影响
1.4
1.2
湍流风：
Vhub=Vr=47.5m/s， ref = wind + wave 1
IT=11%
课题30：海上风能动态计算程序和模型的比较
Task 30: Offshore Code Comparison Collaboration Continuation
Huang Yutong
CGC
2014. 3. 26
内容
1. 课题介绍 2. 执行情况 3. 2013年工作进展 4. 2014年工作计划
2013，June，14，Nantes， France，重点讨论3.X工况的 仿真结果
2013，November，19， Frankfurt，Germany，回顾所 有工况的结果，确定最终的文 章，讨论OC5
执行情况
参与机构 GoldWind Phase II CGC
仿真软件 FAST Bladed 4.3
Mass影响
CGC
Drag影响
2013年工作进展
横向水动力的影响：Wheeler Stretching
CGC
2013年工作进展
系泊系统的影响
CGC
2013年工作进展
风浪耦合的影响
1.2
1
湍流风：
Vhub=Vr=11.4m/s， ref = wind + wave 0.8
IT=18%
wind only 0.6
2012，August，14 2012，October，2 2012，November，13 2012，December，13
2013，March，19 2013，April，26
2013，August，22 2013，September，26
2013，February，8，Vienna， Austria，对比和讨论1.X和2.X 工况的仿真结果
对比不同仿真 软件的结果
进入下一个工 况
发现差异
排除“错误” 的操作和设计
CGC
分析差异来源
执行情况
Phase II: 2012.6——2013.12
2013年11月Frankfurt，OC4最后一次会议
网络/电话会议
实体会议
2012，June 2，Rhodes, Greence ，讨论OC4第二阶段
Amplitude and frequency are significantly affected!
2013年工作进展
横向水动力的影响：Wheeler Stretching
z′ = z d + ζ (t) + ζ (t)
d
~~~~~~~
CGC
2013年工作进展
横向水动力的影响：Wheeler Stretching
Fz
=
1 2
ρCdz
Ac
w − q
(w −
q ) +
ρCazVR (w −
q)
+
π 4
Dh2 Pb
−
π 4
( Dh 2
−
Dc2 )Pt
CGC
2013年工作进展
竖直方向水动力的影响：Morison Equation for Heave Plate
竖直方向水动力对平台运动的影响（静水无风）： 1. 初始位移x=22m的自由振动； 2. 初始位移z=6m的自由振动
2013年进展
By Amy Robertson
2013年进展
By Amy Robertson
2013年工作进展
竖直方向水动力的影响：Morison Equation for Heave Plate Morison方程在水动力载荷建模中有广泛的应用，对于固定支撑平台， 可以应用Morison方程对横向水动力进行加载。但是对于漂浮式支撑 结构，heave方向上的水动力载荷也需要考虑。
基础建模 参数化 梁单元
水动力模型 PF+QD Morison方程
发表文章
CGC
2013年工作进展
仿真对象：NREL 5-MW 机组
GoldWind采用FAST参数化建模；
CGC采用Bladed的梁单元建模
•低频模态影响气动阻尼和系统稳定性； •相对于固定支撑平台，漂浮平台的位移更大， 可与机舱位移产生耦合； •水动力对漂浮平台的影响； •系泊系统产生的影响。
max
min
0.4
不规则Airy：
Hs=6m，Tp=10s
0.2
0 Blade Mx Blade My Blade Mz Blade Fx Blade Fy Blade Fz
1.5
1
0.5 max min
0 TwrBsMxt TwrBsMyt TwrBsMzt TwrBsFxt TwrBsFyt TwrBsFzt
Comparison of hydrodynamics in heave direction Still water, no wind： 1. Free decay with initial value x=22m； 2. Free decay with initial value z=6m
CGC
对竖直方向上运动的振幅，频率影响十分显著