本發(fā)明涉及海上風(fēng)電，具體涉及一種基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、隨著近海風(fēng)電資源開發(fā)利用趨近飽和，深遠海正在成為全球海上風(fēng)電布局的新方向。由于外海水深較大，漂浮式海上風(fēng)機相比于固定式風(fēng)機更具成本優(yōu)勢，可實施性較高，是支撐深遠海風(fēng)力資源開發(fā)的核心技術(shù)。漂浮式風(fēng)機在風(fēng)、浪、流等環(huán)境荷載的作用下在6個自由度都會產(chǎn)生較大擺動，首先這種擺動會影響風(fēng)機的發(fā)電效率，其次漂浮式風(fēng)機整體結(jié)構(gòu)運動量的增加會顯著增加結(jié)構(gòu)本身的運動荷載，影響漂浮式風(fēng)機整體結(jié)構(gòu)的安全性；最后，漂浮式風(fēng)機結(jié)構(gòu)承受的反復(fù)荷載，運動幅度過大會顯著降低結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。因此漂浮式風(fēng)機的運動抑制是一個關(guān)乎深遠海風(fēng)電發(fā)電收益和安全的重要問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、一種基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在風(fēng)機塔筒上的阻尼盤和豎向儲液筒；

4、風(fēng)機塔筒采用分節(jié)安裝的形式，所述阻尼盤固定設(shè)置在上下相鄰的兩節(jié)風(fēng)機塔筒之間，阻尼盤內(nèi)部為中空空間，在其內(nèi)部設(shè)置交叉隔板將阻尼盤內(nèi)部分成4個容積相等的扇形空間，相鄰的兩扇形空間之間的隔板上設(shè)置阻尼孔；所述豎向儲液筒的數(shù)量為4個，每個豎向儲液筒的底部分別通過連通通道與阻尼盤內(nèi)的一個扇形空間一一對應(yīng)連通；在阻尼盤以及豎向儲液筒內(nèi)部加注有液體，阻尼盤和各個豎向儲液筒內(nèi)部的液體透過所述阻尼孔能夠流動，從而形成液體阻尼體系。

5、在上述技術(shù)方案中，阻尼盤為圓盤形狀。

6、在上述技術(shù)方案中，阻尼盤外徑與風(fēng)機塔筒的外徑相等。

7、在上述技術(shù)方案中，所述4個豎向儲液筒呈圓周均布在風(fēng)機塔筒的外壁上。

8、在上述技術(shù)方案中，所述4個豎向儲液筒呈圓周均布在風(fēng)機塔筒的內(nèi)壁上。

9、在上述技術(shù)方案中，所述阻尼孔可以為方形、圓形、格柵式等不同形式。

10、在上述技術(shù)方案中，在阻尼盤處于完全水平狀態(tài)下，豎向儲液筒內(nèi)的液體的液面的高度為豎向儲液筒總高度的1/3至2/3。

11、在上述技術(shù)方案中，在豎向儲液筒的頂部設(shè)置有注液口，通過該注液口向阻尼盤以及豎向儲液筒內(nèi)加注或者吸出液體，實現(xiàn)調(diào)節(jié)豎向儲液筒內(nèi)液柱的高度。

12、在上述技術(shù)方案中，在豎向儲液筒的底部或者阻尼盤的內(nèi)部設(shè)有液體壓力傳感器，來表征豎向儲液筒內(nèi)部的液柱的高度。

13、在上述技術(shù)方案中，通過調(diào)節(jié)豎向儲液筒的液柱高度來調(diào)節(jié)液體阻尼體系自身頻率，使液體阻尼體系自振頻率與漂浮式風(fēng)機自振頻率盡量相同。

14、在上述技術(shù)方案中，在阻尼盤和豎向儲液筒內(nèi)部與液體接觸部分進行防腐處理。

15、本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為：

16、本發(fā)明的基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)，在上下相鄰的兩節(jié)風(fēng)機塔筒之間設(shè)置了阻尼盤，阻尼盤內(nèi)部設(shè)置交叉隔板將阻尼盤內(nèi)部分成4個容積相等的扇形空間，相鄰的兩扇形空間之間的隔板上設(shè)置阻尼孔；每個扇形空間分別對應(yīng)與一個豎向儲液筒連通；在阻尼盤以及豎向儲液筒內(nèi)部加注有液體，阻尼盤和各個豎向儲液筒內(nèi)部的液體透過所述阻尼孔能夠流動，從而形成液體阻尼體系。在漂浮式風(fēng)機發(fā)生搖晃運動時，本發(fā)明的液體阻尼體系能夠起到良好的阻尼力作用。

技術(shù)特征：

1.一種基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括設(shè)置在風(fēng)機塔筒上的阻尼盤和豎向儲液筒；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)，其特征在于：阻尼盤為圓盤形狀。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)，其特征在于：阻尼盤外徑與風(fēng)機塔筒的外徑相等。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述4個豎向儲液筒呈圓周均布在風(fēng)機塔筒的外壁上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述4個豎向儲液筒呈圓周均布在風(fēng)機塔筒的內(nèi)壁上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述阻尼孔為方形、圓形或格柵式等不同形式。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)，其特征在于：在阻尼盤處于完全水平狀態(tài)下，豎向儲液筒內(nèi)的液體的液面的高度為豎向儲液筒總高度的1/3至2/3。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)，其特征在于：在豎向儲液筒的頂部設(shè)置有注液口，通過該注液口向阻尼盤以及豎向儲液筒內(nèi)加注或者吸出液體，實現(xiàn)調(diào)節(jié)豎向儲液筒內(nèi)液柱的高度。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)，其特征在于：在豎向儲液筒的底部或者阻尼盤的內(nèi)部設(shè)有液體壓力傳感器，來表征豎向儲液筒內(nèi)部的液柱的高度。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)，其特征在于：通過調(diào)節(jié)豎向儲液筒的液柱高度來調(diào)節(jié)液體阻尼體系自身頻率，使液體阻尼體系自振頻率與漂浮式風(fēng)機自振頻率相同。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于液體阻尼作用的海上漂浮式風(fēng)機運動抑制結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在風(fēng)機塔筒上的阻尼盤和豎向儲液筒；阻尼盤固定設(shè)置在上下相鄰的兩節(jié)風(fēng)機塔筒之間，阻尼盤內(nèi)部設(shè)置交叉隔板將阻尼盤內(nèi)部分成4個容積相等的扇形空間，相鄰的兩扇形空間之間的隔板上設(shè)置阻尼孔；豎向儲液筒的數(shù)量為4個，每個豎向儲液筒的底部分別通過連通通道與阻尼盤內(nèi)的一個扇形空間一一對應(yīng)連通；在阻尼盤以及豎向儲液筒內(nèi)部加注有液體，阻尼盤和各個豎向儲液筒內(nèi)部的液體透過所述阻尼孔能夠流動，從而形成液體阻尼體系。在漂浮式風(fēng)機發(fā)生搖晃運動時，本發(fā)明的液體阻尼體系能夠起到良好的阻尼力作用。

技術(shù)研發(fā)人員：張玉強,李增軍,劉思國,時閩生,紀(jì)文利,樊士廣,周棟,韋博
受保護的技術(shù)使用者：中交天津港灣工程研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9