Both above-mentioned fan matrix lay

Both above-mentioned fan matrix layouts are applicable to testing the aerodynamic properties of the floating wind turbine. Determined on the basis of the floating type and the water depth, different configurations are suggested [53–57]. Specifically, for studies concerning the semi-submersible type, the ship towing basin configuration is suggested. For studies concerning the TLP and spar foundation, the offshore structure configuration is recommended.
When the simulation of wind-wave fields around semisubmersible foundations is of concern, there are two situations (operational condition and survival condition) should be considered. More specifically, in the simulation corresponding to the operational condition, the mean speed of the simulated wind flow varies from the cut-in velocity to the cut-off velocity of a specific wind turbine. The wave generated in the basin, on the other hand, is to simulate the waves commonly observed at the sea surface. In the simulation of survival condition, the mean wind speed is the cut-off velocity and the wave generated is to simulate the sea surface condition with a return period of 50 years or 100 years.
4.2. Rotor model
In a wave basin test concerning the floating wind turbine, the rotor model is mainly used to simulate the dynamic behavior of the turbine rotor, which ultimately shows the impact of turbine tower on the floating foundation. Understandably, it is not feasible to simulate all the details of a real wind turbine rotor in a wave basin test. Therefore, Ishihara et al. [52] developed three simplified types of rotor models to be used in the wave basin tests.
The first type [58] is designed to have a concentrated mass point mounted at the nacelle of the turbine model to simulate the mass and inertia of the wind turbine under weak wind condition. The second type [27,54] uses a plate with holes, which is installed at the nacelle height, to simulate the blocking effect of the rotor under operational conditions. The third type explicitly models the shapes of blade feathers in order to realistically simulate the windrotor interactions under high wind speed conditions.
Although simplified rotor models have provided valuable data in wave basin tests, a realistic wind turbine model, which assesses dynamic responses of a semi-submersible foundation, is imperative in a wave basin test concerning the floating wind turbine. A typical multi-scale turbine, which has been named as ‘NREL 5-MW horizon axis floating wind turbine’, was developed by NREL in2009. Since invention, the model has become a popular turbine model for collecting data for wind/wave basin test [16]. In detail, the model is essentially a replica of the conventional ‘three-bladed upwind variable-speed variable blade-pitch-to-feather-controlled turbine’. The rotation of the blade is governed by the motor embedded into the turbine. With the purpose of keeping the power generation stable, two control systems, generator-torque controller and a full-span rotor-collective blade-pitch controller, are designed to maximize the power capture below the rated operation points and regulate generator speed above the rated operation point respectively [16,18]. The NREL wind turbine's hub height is designed to be 90 m with the purpose to minimize the overturning moment acting on the foundation and to keep the radius of the rotor reasonable (63 m).
At present, a series of basin model tests of semi-submersible foundation have been conducted by using the 5 MW baseline wind turbine developed by NREL [18,25,59,60]. This wind turbine model is likely to continue working as a reference for experimental studies concerning the floating wind turbine.
4.3. Mooring system model
The mooring system is to restrain the foundation from drifting in the waters under the excitations of currents, waves and winds. In a semi-submersible foundation supporting the offshore wind turbine, the catenary mooring lines are most widely employed. The catenary mooring system adopted by a semi-submersible foundation is commonly consisted of a set of slack lines curved in the catenary shape, which provides the foundation with restoring forces for six
DOF movements such as surge, yaw, sway, roll, pitch and heave [59].
With a purpose to simplify calculations, the catenary mooring model of the semi-submersible foundation is usually simulated by a set of springs [52]. More specifically, two sets of spring systems, each including a longitudinal, a lateral and a vertical spring, are attached to the wind turbine model to simulate the mooring system. The mass and flexibility of the spring are determined according to the actual mooring lines (similarity law). The spring systems simulating the mooring lines are shown in Fig. 11. It is widely accepted that the stiffness of lateral and vertical springs are far smaller than longitudinal spring. Thus, the model could be simplified into longitudinal wires attached to the calibrated springs.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ทั้งสองรูปแบบเมตริกซ์พัดลมดังกล่าวข้างจะเกี่ยวข้องกับการทดสอบคุณสมบัติของอากาศพลศาสตร์ของกังหันลมลอย กำหนดชนิดลอยและน้ำลึก คอนฟิกอื่นแนะนำ [53 – 57] เฉพาะ การศึกษาเกี่ยวกับชนิดกึ่งจุ่ม ค่าเรืออ่างลากจะแนะนำ ศึกษาเกี่ยวกับพื้นฐานอยเอ็ดและจุดสนใจ การกำหนดค่าด้านแนะนำเมื่อแบบจำลองของคลื่นลมฟิลด์รอบ semisubmersible พื้นฐานเป็นปัญหา มีสองสถานการณ์ (เงื่อนไขในการดำเนินงานและเงื่อนไขการอยู่รอด) ควร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในการจำลองที่สอดคล้องกับสภาพการดำเนินงาน ความเร็วเฉลี่ยของกระแสลมที่จำลองจากความเร็วในการตัดเพื่อความเร็วตัดของกังหันลมที่เฉพาะแตกต่างกันไป คลื่นที่สร้างขึ้นในอ่าง คง คือการ จำลองคลื่นสังเกตที่ผิวน้ำทะเลปกติ ในการจำลองสภาพการอยู่รอด ความเร็วเฉลี่ยความเร็วตัด และคลื่นที่สร้างขึ้นคือการ จำลองสภาพพื้นผิวน้ำทะเล ด้วยระยะเวลากลับ 50 ปี หรือ 100 ปี4.2. ใบพัดรุ่นในการคลื่นอ่างทดสอบเกี่ยวกับกังหันลมลอย แบบใบพัดส่วนใหญ่ใช้การจำลองการทำงานแบบไดนามิกกังหันใบพัด ซึ่งในท้ายที่สุด แสดงผลกระทบของอาคารกังหันบนฐานรากลอย ความเข้าใจ มันไม่สามารถจำลองรายละเอียดทั้งหมดของใบพัดกังหันลมจริงในการทดสอบหน้าคลื่น ดังนั้น อิชิฮาระร้อยเอ็ด [52] พัฒนาสามง่ายชนิดรุ่นใบพัดเพื่อใช้ในการทดสอบหน้าคลื่นชนิดแรก [58] ออกแบบให้มีจุดมวลเข้มข้นติดที่ nacelle ของแบบจำลองกังหันลมการจำลองมวลและความเฉื่อยของกังหันลมภายใต้สภาพลมอ่อน ประเภทที่สอง [27,54] ใช้จาน ด้วยหลุม ซึ่งมีการติดตั้งที่ความสูง nacelle การจำลองผลการบล็อคใบพัดภายใต้เงื่อนไขการปฏิบัติไว้ ชนิดที่สามรูปแบบรูปร่างของใบมีดขนนกจริงจำลองการโต้ตอบที่ windrotor ภายใต้เงื่อนไขความเร็วลมสูงอย่างชัดเจนแม้ว่ารุ่นใบพัดง่ายมีให้ข้อมูลในการทดสอบคลื่นอ่าง รุ่นกังหันลมจริง ซึ่งประเมินการตอบสนองแบบไดนามิกของมูลนิธิกึ่งจุ่ม เป็นความจำเป็นในการทดสอบอ่างคลื่นเกี่ยวกับกังหันลมลอย แบบกังหันหลายชั่งทั่วไป ซึ่งได้ถูกตั้งชื่อเป็น 'NREL ฮอไรซอน 5MW แกนลอยกังหันลม' ได้รับการพัฒนา โดย NREL in2009 ตั้งแต่ประดิษฐ์ แบบจำลองได้กลายเป็น แบบจำลองกังหันลมยอดนิยมสำหรับเก็บรวบรวมข้อมูลสำหรับการทดสอบอ่างลม/คลื่น [16] รายละเอียด แบบเป็นหลักแบบจำลองของแบบ 'สามใบอยู่เหนือลมความเร็วตัวแปรมีดสนามเพื่อขนควบคุมกังหันลม' มอเตอร์เป็นกังหันลมที่ฝังตัวอยู่ภายใต้การหมุนของใบมีด มีวัตถุประสงค์ให้ผลิตไฟฟ้ามีเสถียรภาพ ระบบควบคุมสอง ควบคุมแรงบิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และตัว ควบคุมเต็มช่วงร่วมใบพัดใบมีด-สนาม ถูกออกแบบมาเพื่อควบคุมความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนือจุดพิกัดการทำงานตามลำดับ และขยายการจับพลังงานไปดำเนินการได้คะแนน [16,18] ความสูงของกังหันลม NREL ฮับถูกออกแบบมาเป็น 90 เมตร มีวัตถุประสงค์ เพื่อลดช่วงเวลา overturning ทำหน้าที่บนพื้นฐาน และ เพื่อให้รัศมีของใบพัดเหมาะสม (63 เมตร)ปัจจุบัน ชุดการทดสอบแบบจำลองลุ่มน้ำจุ่มกึ่งมูลนิธิได้รับการดำเนินการ โดยใช้ 5 MW พื้นฐานลมกังหันพัฒนา โดย NREL [18,25,59,60] รูปแบบกังหันลมนี้มีแนวโน้มการใช้งานเป็นการอ้างอิงสำหรับการศึกษาทดลองเกี่ยวกับกังหันลมลอย4.3 การแบบจำลองระบบจอดเรือระบบการจอดเรือจะยับยั้งพื้นฐานจากล่องลอยในน้ำภายใต้ excitations ของกระแส คลื่น และลม ในจุ่มกึ่งมูลนิธิสนับสนุนกังหันลมนอกชายฝั่ง บรรทัด catenary จอดเรืออยู่อย่างแพร่หลายว่าจ้าง Catenary จอดเรือนำ โดยมูลนิธิจุ่มกึ่งระบบโดยทั่วไปประกอบด้วยชุดของบรรทัดหย่อนโค้งทรง catenary ซึ่งมีมูลนิธิคืนกอง 6เข้าใจการเคลื่อนไหวเช่นไฟกระชาก เงย เย้ ม้วน สนาม และยก [59]มีวัตถุประสงค์เพื่อทำให้การคำนวณ แบบ catenary จอดเรือของมูลนิธิกึ่งจุ่มมักจะจำลอง โดยชุดของน้ำพุ [52] โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระบบน้ำพุ รวมทั้งแต่ละยาว ด้านข้าง และ สปริงแนวตั้ง สองชุดแนบกับแบบจำลองกังหันลมการจำลองระบบการจอดเรือ มวลและความยืดหยุ่นของสปริงจะถูกกำหนดตามบรรทัดจอดเรือจริง (คล้ายกฎหมาย) ระบบสปริงที่จำลองเส้นจอดเรือจะแสดงในรูป 11 เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางว่า ความแข็งของสปริงที่ด้านข้าง และแนวตั้งมีขนาดเล็กห่างไกลกว่าสปริงยาว ดังนั้น แบบสามารถประยุกต์เข้ากับสปริงปรับสายยาว

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ทั้งสองรูปแบบเมทริกซ์พัดลมดังกล่าวข้างต้นมีผลบังคับใช้กับการทดสอบคุณสมบัติอากาศพลศาสตร์ของกังหันลมลอย พิจารณาบนพื้นฐานของชนิดลอยและความลึกของน้ำ, การกำหนดค่าที่แตกต่างกันมีข้อเสนอแนะ [53-57] โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาเกี่ยวกับชนิดกึ่งจุ่ม, เรือลากจูงกำหนดค่าลุ่มน้ำเป็นข้อเสนอแนะ สำหรับการศึกษาเกี่ยวกับการ TLP และมูลนิธิ Spar การกำหนดค่าโครงสร้างต่างประเทศขอแนะนำ.
เมื่อจำลองของเขตคลื่นลมรอบฐานราก semisubmersible เป็นกังวลมีสองสถานการณ์ (เงื่อนไขการดำเนินงานและสภาพการอยู่รอด) ควรได้รับการพิจารณา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการจำลองที่สอดคล้องกับสภาพการดำเนินงานความเร็วเฉลี่ยของการไหลของลมจำลองที่แตกต่างจากการตัดในความเร็วกับความเร็วตัดของกังหันลมที่เฉพาะเจาะจง คลื่นที่สร้างขึ้นในอ่างบนมืออื่น ๆ ที่มีการจำลองคลื่นมักพบที่พื้นผิวทะเล ในการจำลองสภาพการอยู่รอดความเร็วลมเฉลี่ยความเร็วตัดและคลื่นที่สร้างขึ้นคือการจำลองสภาพพื้นผิวทะเลที่มีระยะเวลาการกลับมาของ 50 ปีหรือ 100 ปี.
4.2 รูปแบบโรเตอร์
ในการทดสอบคลื่นอ่างเกี่ยวกับกังหันลมลอยรุ่นใบพัดส่วนใหญ่จะใช้ในการจำลองพฤติกรรมแบบไดนามิกของใบพัดกังหันซึ่งในที่สุดแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของหอกังหันบนรากฐานลอย เข้าใจว่ามันไม่ได้เป็นไปเพื่อจำลองรายละเอียดทั้งหมดของลมจริงกังหันโรเตอร์ในการทดสอบคลื่นลุ่มน้ำ ดังนั้น Ishihara et al, [52] การพัฒนาสามประเภทที่เรียบง่ายของรูปแบบใบพัดที่จะใช้ในการทดสอบคลื่นลุ่มน้ำ.
ประเภทแรก [58] ถูกออกแบบให้มีจุดมวลเข้มข้นติดตั้งที่ผู้โดยสารของรูปแบบกังหันเพื่อจำลองมวลและแรงเฉื่อยของลม กังหันลมภายใต้เงื่อนไขที่อ่อนแอ ประเภทที่สอง [27,54] ใช้แผ่นที่มีรูซึ่งมีการติดตั้งที่ความสูงผู้โดยสารเพื่อจำลองผลกระทบการปิดกั้นของใบพัดภายใต้เงื่อนไขการดำเนินงาน ชนิดที่สามอย่างชัดเจนรูปแบบรูปทรงของขนใบมีดเพื่อแนบเนียนจำลองปฏิสัมพันธ์ windrotor ภายใต้เงื่อนไขที่ความเร็วลมสูง.
แม้ว่าง่ายรุ่นโรเตอร์ได้ให้ข้อมูลที่มีค่าในการทดสอบในอ่างคลื่นแบบจำลองกังหันลมมีเหตุผลซึ่งประเมินการตอบสนองแบบไดนามิกของกึ่ง มูลนิธิ -submersible, มีความจำเป็นในการทดสอบคลื่นอ่างเกี่ยวกับกังหันลมลอย กังหันหลายขนาดทั่วไปซึ่งได้รับการเสนอชื่อเป็น 'NREL 5 เมกะวัตต์ขอบฟ้าแกนลอยกังหันลม' ได้รับการพัฒนาโดย NREL in2009 ตั้งแต่การประดิษฐ์รูปแบบได้กลายเป็นแบบจำลองกังหันที่นิยมสำหรับการเก็บรวบรวมข้อมูลสำหรับการทดสอบลม / คลื่นลุ่มน้ำ [16] ในรายละเอียดรูปแบบเป็นหลักแบบจำลองของการชุมนุม 'สามดตัวแปรความเร็วลมตัวแปรใบมีดสนามต่อการขนควบคุมกังหัน' การหมุนของใบมีดถูกควบคุมโดยมอเตอร์ฝังลงในกังหัน โดยมีวัตถุประสงค์ของการรักษารุ่นไฟที่มีเสถียรภาพสองระบบการควบคุมการควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงบิดและเต็มรูปแบบช่วงโรเตอร์กลุ่มควบคุมใบสนามที่ได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มการจับพลังด้านล่างจุดที่การดำเนินงานการจัดอันดับและควบคุมความเร็วเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวข้างต้นได้คะแนน จุดดำเนินการตามลำดับ [16,18] ความสูงฮับกังหันลม NREL ถูกออกแบบมาเพื่อเป็น 90 เมตรโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อลดช่วงเวลาคว่ำทำหน้าที่บนพื้นฐานและเพื่อให้รัศมีของใบพัดที่เหมาะสม (63 เมตร) ได้.
ในปัจจุบันชุดของการทดสอบรูปแบบอ่างกึ่ง มูลนิธิจุ่มได้รับการดำเนินการโดยใช้ 5 เมกะวัตต์กังหันลมพื้นฐานการพัฒนาโดย NREL [18,25,59,60] แบบจำลองกังหันลมนี้มีแนวโน้มที่จะยังคงทำงานเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการศึกษาทดลองเกี่ยวกับกังหันลมลอย.
4.3 รูปแบบระบบการจอดเรือ
ระบบการจอดเรือคือการยับยั้งรากฐานจากการลอยในน้ำที่อยู่ใต้ excitations ของกระแสคลื่นและลม ในมูลนิธิกึ่งจุ่มสนับสนุนกังหันลมนอกชายฝั่ง, สายโซ่จอดเรือที่ถูกว่าจ้างกันอย่างแพร่หลาย ระบบโซ่จอดเรือนำโดยรากฐานกึ่งดำน้ำมักจะประกอบด้วยชุดของเส้นหย่อนโค้งในรูปโซ่ซึ่งมีรากฐานที่มีการเรียกคืนพลังหก
เคลื่อนไหวอานนท์เช่นไฟกระชากหันเหแกว่งไปแกว่งมาม้วนสนามและยก [59].
โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อลดความซับซ้อนของการคำนวณแบบโซ่จอดเรือของมูลนิธิกึ่งดำน้ำมักจะจำลองโดยชุดของสปริง [52] เป็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสองชุดของระบบฤดูใบไม้ผลิแต่ละรวมทั้งยาวด้านข้างและฤดูใบไม้ผลิในแนวตั้งจะแนบไปกับแบบจำลองกังหันลมเพื่อจำลองระบบการจอดเรือ มวลและความยืดหยุ่นของฤดูใบไม้ผลิจะถูกกำหนดตามเส้นจอดเรือที่เกิดขึ้นจริง (กฏหมายคล้ายคลึงกัน) ระบบจำลองฤดูใบไม้ผลิสายการจอดเรือที่มีการแสดงในรูป 11. เป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าความแข็งของสปริงด้านข้างและแนวตั้งที่อยู่ห่างไกลมีขนาดเล็กกว่าฤดูใบไม้ผลิยาว ดังนั้นรูปแบบที่อาจจะง่ายเป็นเส้นยาวที่แนบมากับสปริงปรับเทียบ