floater’s motion of six DOF. The left hand side terms of the equation include forces linearly associated with displacements, accelerations and velocities of the semi-submersible foundation and the right hand side of the equation contains the external forces:
ð½Mþ½MaÞ X€ þ½ C X_ þ½K X ¼ Fdiff þFvisc þFdrift þFmoor þFwind ð1Þ
In Eq. (1), [M] and [Ma] are the 6 6 mass matrix and addedmass matrix of the semi-submersible foundation respectively, the matrices are calculated based on the formulation presented by Ueda [70]. [C] and [K] are 6 6 radiation damping matrix and hydrostatic stiffness matrix respectively. Fdiff , Fvisc and Fdrift are six DOF wave-exciting force, viscous force and drift force calculated by a hydrodynamic model. Fmoor is the six DOF total force of all mooring lines. Obviously, Fmoor is calculated by the mooring line dynamic model. Fwind is the six DOF total wind force acting on wind turbine, tower and foundation, which is calculated by aerodynamic models. For wind forces acting on tower and foundation, the Wind Block model, which simply integrates the external wind pressures on the block surfaces [71], is adopted. For wind force on wind turbine, various aerodynamic models can be used. At each time-step, solving the Newton's equation yields the values of six DOF displacement (X), velocity (X_ ) and acceleration (X€ ) of the semi-submersible foundation.
The functions of each component, namely the aerodynamic, mooring line dynamic and hydrodynamic models, in the numerical study of semi-submersible foundation have been illustrated in Fig. 12.
5.1. Aerodynamics
Fig. 12. The processes of numerical simulations composed of aerodynamics, mooring line dynamics and hydrodynamics.
In the year of 1935, Grauert proposed the Blade Element Momentum (BEM) theory, based on the one-dimensional momentum theory developed by Rankine, Froude, Betz et al. [72], to calculate the aerodynamic forces acting on the turbine blades. Failla and Arena [6] pointed out that the high computational cost associated with various numerical components, such as, transition models, dynamic meshes and turbulence models, impose restriction on the application of the BEM theory. Although the theory has been continuatively modified to account for the complicated situations experienced by a wind turbine, the application of the theory still faces the problem that the flow field around the turbine is not explicitly calculated. In addition to the BEM theory, a simple wake model, which is set up based on reasonable assumptions, has been used for modeling the flow fields
การเคลื่อนไหวของ floater ของ DOF หก เงื่อนไขด้านซ้ายมือของสมการรวมกองกำลังที่เกี่ยวข้องกับ displacements เร่ง และความเร็วของมูลนิธิจุ่มกึ่งเชิงเส้น และด้านขวามือของสมการประกอบด้วยกองกำลังภายนอก:ð½Mþ½MaÞ X€ þ½ C X_ þ½K X ¼ Fdiff þFvisc þFdrift þFmoor þFwind ð1Þใน Eq. (1), [M] และ [Ma] มี 6 6 มวลเมตริกซ์และเมตริกซ์ addedmass มูลนิธิกึ่งจุ่มตามลำดับ เมทริกซ์การคำนวณตามสูตรที่แสดง โดยอุเอดะ [70] [C] และ [K] จะ 6 6 รังสีทำให้หมาด ๆ เมตริกซ์และเมตริกซ์ความหยุดนิ่งตามลำดับ Fdiff, Fvisc และ Fdrift มีแรงคลื่นที่น่าตื่นเต้น แรงหนืด และคำนวณ โดยแบบจำลองเกิด hydrodynamic แรงลอยหกของกรม Fmoor เป็นหกกรมแรงรวมของบรรทัดทั้งหมดที่จอดเรือ อย่างชัดเจน คำนวณ โดยการจอดเรือ Fmoor บรรทัดแบบไดนามิก Fwind คือ แรงลมรวมกรมหกในกังหันลม ทาวเวอร์ และ มูลนิธิ ซึ่งคำนวณ โดยรูปแบบอากาศพลศาสตร์ สำหรับลมแรงบนทาวเวอร์และมูลนิธิ จะนำรุ่นบล็อกลม ซึ่งเพียงแค่รวมแรงดันลมภายนอกพื้นผิวบล็อก [71], สำหรับลมแรงบนกังหันลม อากาศพลศาสตร์รุ่นต่าง ๆ สามารถใช้ ในแต่ละครั้งขั้น การแก้สมการของนิวตันทำให้ค่าหกเข้าใจปริมาณกระบอกสูบ (X), (X_) ความเร็ว และความเร่ง (X€) ของมูลนิธิจุ่มกึ่งการทำงานของคอมโพเนนต์แต่ละคือการอากาศพลศาสตร์ จอดเรือรุ่นที่เป็นแบบไดนามิก และเกิด hydrodynamic ในการศึกษาตัวเลขแบบจุ่มกึ่งมูลนิธิมีล้วนในรูป 12 บรรทัด5.1. กระบะ รูป 12 กระบวนการของการจำลองเชิงตัวเลขประกอบด้วยอากาศพลศาสตร์ จอดเรือ dynamics บรรทัดและ hydrodynamicsในปี 1935, Grauert เสนอทฤษฎีแรงผลักดันองค์ประกอบใบมีด (BEM) ตามทฤษฎีเลโมเมนตัมที่พัฒนา โดยไร Rankine, Froude, Betz et al. [72], การคำนวณแรงอากาศพลศาสตร์ที่กระทำบนใบพัดกังหันลม Failla และเวที [6] ชี้ว่า การคำนวณค่าใช้จ่ายสูงเกี่ยวข้องกับส่วนประกอบต่าง ๆ ของตัวเลข เป็น เปลี่ยนรูป แบบไดนามิก meshes และแบบจำลองความปั่นป่วน กำหนดข้อจำกัดในการประยุกต์ใช้ทฤษฎี BEM แม้ว่าทฤษฎีที่มีการปรับเปลี่ยนบัญชีสำหรับสถานการณ์ที่ซับซ้อนที่มีประสบการณ์ โดยกังหันลม continuatively การประยุกต์ใช้ทฤษฎียังคงประสบปัญหาที่ว่า ฟิลด์ไหลรอบกังหันลมไม่ได้มีคำนวณ นอกจากทฤษฎี BEM รุ่นปลุกง่าย ซึ่งมีตั้งค่าตามสมมติฐานที่เหมาะสม มีการใช้สำหรับเขตข้อมูลลำดับการสร้างโมเดล
การแปล กรุณารอสักครู่..

การเคลื่อนไหวของลอยหกอานนท์ ซ้ายแง่ด้านซ้ายมือของสมการรวมกองกำลังที่เกี่ยวข้องเป็นเส้นตรงกับ displacements ความเร่งและความเร็วของมูลนิธิกึ่งดำน้ำและด้านขวามือของสมการมีกองกำลังภายนอก:
ð½Mþ½MaÞ X €þ½ C X_ þ½K X ¼ Fdiff þFviscþFdriftþFmoor þFwindð1Þ
ในสมการ (1) [M] และ [Ma] เป็น 6 6 มวลเมทริกซ์และ addedmass เมทริกซ์ของมูลนิธิกึ่งดำน้ำตามลำดับการฝึกอบรมจะคำนวณตามสูตรที่นำเสนอโดยอุเอดะ [70] [C] และ [K] 6 6 รังสีหมาดเมทริกซ์และเมทริกซ์ตึงไฮโดรลิกตามลำดับ Fdiff, Fvisc และ Fdrift หกอานนท์คลื่นที่น่าตื่นเต้นแรงแรงหนืดและลอยแรงคำนวณได้จากแบบจำลองอุทกพลศาสตร์ Fmoor เป็นหกรวมพลังอานนท์ของสายการจอดเรือทั้งหมด เห็นได้ชัดว่า Fmoor คำนวณโดยการจอดเรือแบบสายแบบไดนามิก Fwind เป็นอานนท์แรงลมหกรวมทำหน้าที่เกี่ยวกับกังหันลม, Tower และมูลนิธิซึ่งคำนวณได้จากแบบจำลองพลศาสตร์ สำหรับกองกำลังลมที่ทำหน้าที่อยู่บนหอคอยและมูลนิธิในรูปแบบบล็อกลมซึ่งก็รวมแรงกดดันภายนอกลมบนพื้นผิวบล็อก [71] ถูกนำมาใช้ สำหรับแรงลมกังหันลมรุ่นพลศาสตร์ต่างๆสามารถนำมาใช้ ในแต่ละขั้นตอนเวลาการแก้สมการของนิวตันถัวเฉลี่ยค่าหกกระจัดอานนท์ (X) ความเร็ว (X_) และอัตราเร่ง (X €) ของมูลนิธิกึ่งจุ่ม.
ฟังก์ชั่นของแต่ละองค์ประกอบคือพลศาสตร์สายการจอดเรือ แบบไดนามิกและอุทกพลศาสตร์รูปแบบในการศึกษาเชิงตัวเลขของมูลนิธิกึ่งดำน้ำได้รับการแสดงในรูป 12.
5.1 อากาศพลศาสตร์รูป 12. กระบวนการของการจำลองเชิงตัวเลขประกอบด้วยอากาศพลศาสตร์การเปลี่ยนแปลงสายการจอดเรือและพลศาสตร์. ในปี 1935, Grauert เสนอโมเมนตัม Blade ธาตุ (BEM) ทฤษฎีตามทฤษฎีแรงผลักดันหนึ่งมิติที่พัฒนาโดยแร, Froude, Betz et อัล [72] ในการคำนวณกองทัพอากาศพลศาสตร์ที่กระทำต่อใบกังหัน Failla และสนามกีฬา [6] ชี้ให้เห็นว่าค่าใช้จ่ายในการคำนวณสูงที่เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบต่างๆตัวเลขเช่นแบบจำลองการเปลี่ยนแปลงตาข่ายแบบไดนามิกและรูปแบบความวุ่นวายกำหนดข้อ จำกัด ในการประยุกต์ใช้ทฤษฎี BEM แม้ว่าทฤษฎีที่ได้รับการแก้ไข continuatively บัญชีสำหรับสถานการณ์ที่ซับซ้อนที่มีประสบการณ์โดยกังหันลม, การประยุกต์ใช้ทฤษฎีที่ยังคงเผชิญกับปัญหาที่ไหลรอบกังหันไม่ถูกคำนวณอย่างชัดเจน นอกจากนี้ยังมีทฤษฎี BEM, รูปแบบการปลุกง่ายซึ่งจะตั้งขึ้นบนพื้นฐานของสมมติฐานที่เหมาะสมถูกนำมาใช้สำหรับการสร้างแบบจำลองกระแสการไหล
การแปล กรุณารอสักครู่..

คนหลักลอยเคลื่อนไหว 6 DOF . มือข้างซ้ายของสมการเงื่อนไขบังคับเชิงรวมที่เกี่ยวข้องกับ displacements , ความเร่งและความเร็วของกึ่ง submersible มูลนิธิและทางด้านขวามือของสมการมีแรงภายนอก :ð½ M þ½มาÞ x ด้านþ½ C x_ þ½ K x ¼ fdiff þ fvisc þ fdrift þ fmoor þ fwind ð 1 Þในอีคิว ( 1 ) [ M ] และ [ MA ] 6 6 มวลและเมทริกซ์เมทริกซ์ของ addedmass กึ่ง submersible มูลนิธิตามลำดับ เมทริกซ์ คำนวณตามสูตรที่นำเสนอโดยอุเอดะ [ 70 ] [ C ] และ [ k ] 6 6 รังสีแบบเมทริกซ์และ stiffness matrix hydrostatic ตามลำดับ fdiff fvisc fdrift , และ 6 DOF คลื่นแรงและน่าตื่นเต้น แรงหนืด แรงที่คำนวณได้จากแบบจำลองอุทกพลศาสตร์ลอย . fmoor เป็น 6 DOF รวมแรงทั้งหมดขึ้นบรรทัด เห็นได้ชัดว่า fmoor คำนวณโดยขึ้นบรรทัดแบบไดนามิกรูปแบบ fwind เป็น 6 DOF รวมแรงลมทำกังหันลม ทาวเวอร์ และมูลนิธิ ซึ่งคำนวณโดยแบบจำลองพลศาสตร์ . ลมกำลังแสดงอยู่บนหอคอยและมูลนิธิ ลมบล็อก แบบ ซึ่งก็รวมลมภายนอกขึ้นบล็อกพื้นผิว [ 71 ] เป็นลูกบุญธรรม สำหรับแรงลมต่อกังหันลมแบบไดนามิกต่างๆสามารถใช้ ในแต่ละเวลา ขั้นตอน การแก้สมการของนิวตันผลผลิตค่า 6 DOF ) ( X ) , ความเร็ว ( x_ ) และความเร่ง ( x ด้าน ) ของกึ่ง submersible )หน้าที่ของแต่ละส่วนประกอบ คือ เส้นแบบไดนามิกและอากาศพลศาสตร์ผังอุทกพลศาสตร์ในการศึกษาเชิงตัวเลขของมูลนิธิกึ่ง submersible ได้ถูกแสดงในรูปที่ 125.1 อากาศพลศาสตร์รูปที่ 12 กระบวนการของการจำลองเชิงตัวเลขสำหรับอากาศพลศาสตร์พลวัตประกอบด้วยผังสายและไฮโดร .ในปี 1935 grauert , เสนอดาบธาตุโมเมนตัม ( BEM ) ทฤษฎี ขึ้นอยู่กับมิติโมเมนตัมทฤษฎีการพัฒนาโดย Rankine , ฟรูดเบ็ตส์ , et al . [ 72 ] , คำนวณให้แสดงพลังบนใบพัดกังหัน . failla และเวที [ 6 ] ชี้ให้เห็นว่ามีการคำนวณค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบ ตัวเลขต่าง ๆ เช่น รูปแบบการเปลี่ยนแปลงตาข่ายแบบไดนามิกและความวุ่นวายแบบกำหนดข้อ จำกัด ในการประยุกต์ใช้ทฤษฎีของเบม ถึงแม้ว่าทฤษฎีได้รับ continuatively ดัดแปลงเพื่อให้บัญชีที่ซับซ้อนสถานการณ์ที่มีกังหันลม , การประยุกต์ใช้ทฤษฎียังคงเผชิญปัญหาที่สนามการไหลรอบกังหันไม่คำนวณให้ชัดเจน นอกจากทฤษฎีดี เป็นโมเดลที่ปลุกง่าย ซึ่งตั้งตามสมมติฐานที่เหมาะสม มีการใช้แบบจำลองการไหลของสาขา
การแปล กรุณารอสักครู่..
