- 杨淑涵;蔡鹏;
[目的]为了研究我国海洋可再生能源的产业化发展路径,以期在“双碳”战略背景下更好地开发利用海洋可再生能源。[方法]对海洋可再生能源的内涵和我国的发展需求进行分析,并从产业规模、产业布局和技术进展等方面阐述我国发展现状及存在的问题,总结国际上促进海洋可再生能源产业化发展的典型经验。[结果]研究结果表明,我国海洋可再生能源产业存在缺乏顶层规划、国家投入不足、配套政策不完善和海上试验场建设不足等问题。[结论]针对这些不足,从顶层规划布局、政府资金支持、基础设施建设和经济激励措施等4个方面提出建议,可促进我国海洋可再生能源开发利用的产业化发展。
2025年05期 v.47;No.339 123-131+138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1001K] - 王世明;陶磊;吴宏东;王泽坤;
[目的]为提升低流速工况下潮流发电机的转速性能,提出一种基于反步控制的潮流发电机调速方法。[方法]采用控制变量法对反步控制器进行参数调整,调节反步误差系数,使潮流能发电调速系统快速无超调响应,并给出最佳反步误差系数,通过正弦波流速信号验证反步控制器调速方案的响应性能。[结果]仿真试验结果表明:反步控制输入的虚拟控制律函数在满足李雅普诺夫渐近稳定定律时能保证电流内环和转速外环控制器稳定,且潮流能发电反步调速系统具有良好的动态性能,反步控制调速方法能适应低速正弦波流速工况。[结论]研究结果可供低流速工况下的潮流发电机控制器设计及控制参数设定参考。
2025年05期 v.47;No.339 132-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1887K] - 班鑫磊;武晓东;徐康乾;
[目的]为了精确识别海上升压站在复杂海洋环境中的结构损伤状态,并优化其传感系统设计,从而降低系统复杂度与监测成本,[方法]建立海上升压站结构的有限元模型,将地震荷载作为激励,获取升压站上部模块顶层和底层梁柱8个结点处的加速度响应时程;基于该部分简易传感系统的监测数据,采用随机子空间法和频域分解法分别对结构进行模态参数识别,并与有限元模型的模态参数进行对比,实现对海上升压站结构的健康监测。[结果]结果表明:在地震荷载作用下,与基于大量数据的传统监测系统相比,在结构输入未知的情况下,所提出的简易传感系统具有可行性和准确性,可用于损伤前后结构模态参数的识别。[结论]研究结果为海上升压站的结构健康监测提供了一种简单、有效的监测系统,有助于保障海上风电场的正常运行和安全性。
2025年05期 v.47;No.339 139-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1758K] - 袁梦;孙铭远;房煦凯;郭孝先;
[目的]浮托安装方法目前在大型海洋平台海上安装中得到了广泛的应用,针对浮托系统进行充分研究,对平台海上安装的设计和实施具有重要意义。[方法]对浮托系统的载荷转移过程进行试验研究,建立基于反馈调节控制逻辑的动态调节压载水系统,并在波浪水池中进行试验。设计桩腿对接单元(LMU)、甲板支撑单元(DSU)和护舷的试验模型,并模拟其非线性的刚度曲线。试验建立0、70%和100%载荷转移阶段的稳态模型和连续动态载荷转移模型,用以研究平稳和非平稳载荷转移过程。[结果]结果表明:在非平稳载荷转移过程中,LMU和DSU的最大动态响应发生在65%~90%的载荷转移区间。对于70%阶段的稳态模型,LMU之间的动态载荷特性与其平均静载荷之间的相关性弱,但其频域能量谱的形状和分布特征相似。针对LMU和DSU动态载荷与船体六自由度运动的相干性分析表明,与其他自由度运动相比,LMU和DSU载荷与船体的纵摇运动具有较强的相关性,在入射波波频范围内的相干函数处于0.8左右。[结论]研究结果可为研究浮托安装动态载荷转移提供借鉴和参考。
2025年05期 v.47;No.339 146-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1633K] - 孙雯;赵燕兵;连宇顺;陈晓东;
[目的]快速并准确预测拖曳锚在海床中的运动轨迹,能够有效指导拖曳锚的安装及评估锚在海床中的承载力。[方法]基于拖曳锚嵌入深度与拖曳角之间的关系式,同时考虑运动方向的影响,结合锚在运动过程中的角度关系及常微分关系,建立起拖曳锚运动轨迹的常微分方程,最终得到拖曳锚运动轨迹和锚板方位角的显式表达式。[结果]通过与已发表的成果进行对比发现,显式表达式与极限平衡法、小比尺模型试验和数值模拟求得锚的嵌入深度的平均偏差分别为0.08B(B为锚板宽度)、0.06B和0.18B,最大偏差分别为0.16B、0.21B和0.35B;显式表达式与极限平衡法和数值模拟求得锚板方位角的平均偏差分别为0.63°和1.52°,最大偏差分别为4.59°和5.07°,证明了所推导表达式的有效性。[结论]研究成果可快速预测拖曳锚的运动轨迹和锚板方位角,能够为拖曳锚的安装作业及承载力评估提供一定参考。
2025年05期 v.47;No.339 157-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1359K] - 肖瑶瑶;张凡;倪常健;庞雅博;齐欣;张浦阳;
[目的]为了保障海上风电单柱复合筒型基础顺利沉贯,[方法]通过开展其在不同地质条件下沉贯过程的研究,分析筒型基础下放时的渗流特性机理,研究筒内渗流场分布规律,同时结合实际工程中已成功安装的基础沉贯数据进行对比验证。[结果]推导出修正后的沉贯阻力预测公式,该公式充分考虑了不同地质条件和渗流特性对沉贯阻力的影响。[结论]将预测公式与实际工程数据对比验证,结果表明该公式能较为准确地预测沉贯阻力,为海上风电单柱复合筒型基础的沉贯设计与施工提供了可靠的理论依据和技术支持。
2025年05期 v.47;No.339 163-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1227K]