Comportamiento dinámico de una plataforma de hormigón de turbina eólica flotante de 10 MW bajo condiciones adversas
Autores: Chen, Xiaocui; Wang, Qirui; Zhang, Yuquan; Zheng, Yuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Comportamiento dinámico de una plataforma de hormigón de turbina eólica flotante de 10 MW bajo condiciones adversas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Segura
Estable
Turbina eólica flotante
Plataforma de concreto
Cargas ambientales
Estrés
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Para garantizar el funcionamiento seguro y estable de una plataforma de hormigón para una turbina eólica flotante de 10 MW en condiciones marinas adversas, se utilizó la teoría de acoplamiento fluido-estructura para aplicar cargas de viento, olas y corrientes a una plataforma flotante semisumergible de hormigón, y se realizó un análisis de resistencia para calcular su estrés y deformación bajo cargas ambientales. Además, también se llevaron a cabo el factor de seguridad y la predicción de la vida útil por fatiga de la plataforma. Los resultados indicaron que los ángulos de incidencia de las cargas ambientales tenían un impacto significativo en la respuesta de movimiento en las direcciones de avance, balanceo, cabeceo y guiñada. A medida que aumentaban los ángulos de incidencia, la respuesta de movimiento en las direcciones de avance y cabeceo disminuía gradualmente, la respuesta de movimiento en la dirección de balanceo aumentaba gradualmente, y la respuesta de movimiento de guiñada mostraba una tendencia de aumentar primero y luego disminuir. Además, el estrés máximo de la plataforma flotante en condiciones marinas adversas fue de 12.718 MPa, principalmente concentrado en la conexión de la columna central y la pontona y la conexión de la placa de cabeceo y la pontona en forma de Y, lo que cumple con los requisitos de resistencia al uso. Sin embargo, la zona de concentración de esfuerzos exhibió una vida útil por fatiga significativamente más corta con una magnitud de 10. Esto implica una mayor susceptibilidad al daño por fatiga y la posible ocurrencia de fallas estructurales. Esta investigación tiene una importancia primordial en garantizar el funcionamiento seguro y estable de las plataformas de turbinas eólicas flotantes, especialmente en condiciones marinas adversas.
Descripción
Para garantizar el funcionamiento seguro y estable de una plataforma de hormigón para una turbina eólica flotante de 10 MW en condiciones marinas adversas, se utilizó la teoría de acoplamiento fluido-estructura para aplicar cargas de viento, olas y corrientes a una plataforma flotante semisumergible de hormigón, y se realizó un análisis de resistencia para calcular su estrés y deformación bajo cargas ambientales. Además, también se llevaron a cabo el factor de seguridad y la predicción de la vida útil por fatiga de la plataforma. Los resultados indicaron que los ángulos de incidencia de las cargas ambientales tenían un impacto significativo en la respuesta de movimiento en las direcciones de avance, balanceo, cabeceo y guiñada. A medida que aumentaban los ángulos de incidencia, la respuesta de movimiento en las direcciones de avance y cabeceo disminuía gradualmente, la respuesta de movimiento en la dirección de balanceo aumentaba gradualmente, y la respuesta de movimiento de guiñada mostraba una tendencia de aumentar primero y luego disminuir. Además, el estrés máximo de la plataforma flotante en condiciones marinas adversas fue de 12.718 MPa, principalmente concentrado en la conexión de la columna central y la pontona y la conexión de la placa de cabeceo y la pontona en forma de Y, lo que cumple con los requisitos de resistencia al uso. Sin embargo, la zona de concentración de esfuerzos exhibió una vida útil por fatiga significativamente más corta con una magnitud de 10. Esto implica una mayor susceptibilidad al daño por fatiga y la posible ocurrencia de fallas estructurales. Esta investigación tiene una importancia primordial en garantizar el funcionamiento seguro y estable de las plataformas de turbinas eólicas flotantes, especialmente en condiciones marinas adversas.