Πειραματική και αριθμητική διερεύνηση των φορτίσεων σε τριγωνική εξέδρα στήριξης πλωτής ανεμογεννήτριας

Abstract

Στα πλαίσια της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας, πραγματοποιήθηκε πειραματική και αριθμητική διερεύνηση της συμπεριφοράς πρότυπου μοντέλου πλωτής ημιβυθισμένης τριγωνικής εξέδρας που είναι προορισμένη να φέρει υπεράκτια ανεμογεννήτρια. Τα πειράματα έλαβαν χώρα στην Πειραματική Δεξαμενή του Εργαστηρίου Ναυτικής και Θαλάσσιας Υδροδυναμικής του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Πραγματοποιήθηκαν πειράματα για μοντέλο (κλίμακας 1:50) μονού κυλίνδρου καθώς και συστοιχίας κυλίνδρων σε τριγωνική διάταξη με και χωρίς την προσάρτηση ενός λεπτού κυκλικού δίσκου στη βάση κάθε κυλίνδρου. Μετρήθηκαν υδροδυναμικές φορτίσεις και ανυψωτικές κινήσεις σε συνθήκες αρμονικών κυματισμών για πληθώρα συχνοτήτων και ύψους κυματισμών. Έγινε απλή και στατιστική ανάλυση των πειραματικών αποτελεσμάτων και στη συνέχεια σύγκρισή τους με αντίστοιχα θεωρητικά αποτελέσματα που προέκυψαν από το πρόγραμμα HAMVAB. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι τα λειτουργικά συμπεράσματα των υπό μελέτη κατασκευών.

In the present Thesis, experimental and numerical research and load analysis of semi-submersible type floater for offshore wind turbine is carried out. The experimental testing took place in the towing tank of the Laboratory of Sηip and Marine Hydrodynamic at the National Technical University of Athens. Experiments were carried out for a single and three-leg triangular floating hull (1:50 scaled model) with and without an addition of a circular skirt at the bottom of each leg. Experimental results referring to wave elevation, hydrodynamic forces and heave motion in harmonic wave conditions for a variety of wave heights and frequencies are presented. Statistic analysis of experimental results was carried out and results were compared with the computation of Motion Response Amplitude Operators (RAOs). Afterwards, results were compared to corresponding theoretical results coming of HAMVAB software program. Useful conclusions for the dynamic attitude of the models are presented.