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초록 이 연구에서 우리는 떠 있는 해상 풍력 터빈(FOWT)의 동역학을 시뮬레이션하기 위한 결합된 계산 유체 역학 및 유체-구조 상호 작용 접근 방식을 제시합니다. 플랫폼 위의 다상 흐름은 다양한 바람-파도 조건을 모델링할 수 있는 환경 흐름 생성 모듈과 결합된 직각 컷 셀 접근 방식을 사용하여 해결됩니다. 이는 6자유도 유체-구조 상호 작용 모델과 결합되어 플랫폼의 운동을 시뮬레이션하며, 계류선은 동적 집합 요소 모델을 사용하여 표현됩니다. 마지막으로, 액추레이터 라인 모델(ALM)을 사용하여 풍력 터빈 로터를 모델링합니다. 우리는 자유 감쇠, 규칙적인 파도 및 불규칙적인 파도와 같은 다양한 조건에서 Stiesdal TetraSpar 플랫폼에 부착된 3.6-MW 수평축 풍력 터빈으로 구성된 FOWT 설계의 로터에 대한 공기역학적 하중과 플랫폼 동역학을 연구하기 위해 이 방법론을 적용했습니다. 여기서 제시된 FOWT 기하학 및 사례는 국제 에너지 기구 풍력 기술 협력 프로그램(IEA Wind) Task 30의 OC6(Offshore Code Comparison Collaboration, Continued with Correlation and unCertainty) 프로젝트의 IV 단계에서 지정된 것을 기반으로 합니다. 우리는 FOWT가 다양한 유형의 하중에 대한 응답을 연구하기 위한 사례 집합을 선택했습니다. 첫 번째 테스트 세트는 수치 시뮬레이션을 위한 FOWT의 정확한 평형 위치를 결정하는 것입니다. 이 테스트에서 우리는 또한 결과에 대한 그리드 해상도의 영향을 조사합니다. 다음으로, 우리는 FOWT의 자유 감쇠 응답을 수직, 상승 및 피치 자유도로 시뮬레이션합니다. 그 후, 우리는 떠 있는 플랫폼과 고정 플랫폼 구성에 대한 터빈 추력을 조사합니다. 마지막으로, 규칙적인 파도와 불규칙적인 파도 모두에 대한 플랫폼 응답을 설명하는 사례 집합을 제시합니다. 시뮬레이션 결과는 우리가 연구한 모든 사례의 실험 데이터와 매우 잘 일치합니다. 따라서 이 접근 방식은 FOWT 플랫폼의 운동, 수력학적 하중 및 공기역학적 성능을 연구하기 위한 예측 시뮬레이션을 수행하는 실행 가능한 방법으로 볼 수 있습니다.
Sadique et al. (목,)은 이 질문을 연구했습니다.