【摘 要】
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近年来,全球海上风电市场发展迅速,对于风电运维船的需求也越来越大。作为海上风电场不可缺少的交通工具,风电运维船快速性能以及耐波性能的好坏直接影响风机的正常和及时维护。鉴于我国东南沿海涌浪频发的现象,并考虑到常规双体船一些固有的缺陷,本文在三体船的基础上推出了一种新型的不对称双体风电运维船,并对其阻力及耐波性能进行相关研究。在保证主体不变,小片体占总体排水量比例不变的前提下参照不对称双体实船,初步确
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近年来,全球海上风电市场发展迅速,对于风电运维船的需求也越来越大。作为海上风电场不可缺少的交通工具,风电运维船快速性能以及耐波性能的好坏直接影响风机的正常和及时维护。鉴于我国东南沿海涌浪频发的现象,并考虑到常规双体船一些固有的缺陷,本文在三体船的基础上推出了一种新型的不对称双体风电运维船,并对其阻力及耐波性能进行相关研究。在保证主体不变,小片体占总体排水量比例不变的前提下参照不对称双体实船,初步确定了小片体的主要要素范围,并通过排水量校核优选出了3种小片体主要要素组合,最后结合3种片体纵向位置生成了九种不对称双体船船型系列方案。通过公式计算值与仿真值的对比验证了仿真方法的准确性,并运用该方法分别计算了三体船以及9种不对称双体船船型方案在两种水深下的静水阻力值。根据计算结果可以知道,在两种水深下不对称双体船的阻力值都要明显小于三体船,且不对称双体船的阻力值随着小片体纵向位置的增大而逐渐减小。最终选取了3种阻力较小的不对称双体船方案以及三体船方案进行后续耐波性能的研究。参考相关文献并利用STAR CCM+软件分别计算三体船及不对称双体船3种船型方案在设计航速和零航速下的波浪增阻、横摇运动响应以及纵摇运动响应。根据计算结果可以知道,在45°浪向时,不对称双体船的波浪增阻和横摇运动响应要明显小于三体船,但纵摇运动响应差距不大。基于CFD数值仿真计算结果,从主观赋权法和客观赋权法两个层面,分别采用层次分析法和熵权法确定相应权重,建立改进复合权重TOPSIS评价模型,最终通过相应计算获得不对称双体风电运维船优选方案。本文针对阻力和耐波性能设计研究的不对称双体风电运维船船型丰富了性能优良的海上风电运维船型,同时相关研究方法为同类船的设计研究提供了一定的参考。
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