热能动力工程

作者：王海生，李志昊，缪维跑，李 春

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093；上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 200093,

关键词：风浪异向;单桩式风力机;动力学响应;混沌特性;Lyapunov指数

基金：国家自然科学基金项目(51976131，52006148，52106262)；上海市“科技创新行动计划”地方院校能力建设项目(19060502200)

为探究风、浪不同入射角对风力机塔架动力学响应及其混沌特性影响，以DTU 10 MW近海单桩式风力机为研究对象，采用相图法及最大Lyapunov指数对风、浪异向下风力机塔架振动信号展开混沌特征分析。结果表明：塔顶前后向位移几乎不随波浪入射角改变而变化，塔顶侧向位移受波浪入射角影响较大；塔架弯矩随塔架高度增加而逐渐减小，且受波浪入射角影响较大；随着风速增大，塔顶侧向加速度波动剧烈程度逐渐降低，不同海况塔架前后向加速度波动差异较小；随着波浪入射角变化，各海况加速度最大Lyapunov指数均大于零，混沌特征明显。尤以湍流风速11.4 m/s、有义波高3.5 m时，在风波夹角为60°与210°时塔顶前后向及侧向加速度的最大Lyapunov指数最大，此时风力机塔顶稳定性较差。

来源：2023年第6期

《热能动力工程》期刊编辑部

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