海上风力涡轮机的水动力载荷
海上基础(包括二级结构)的阻力、惯性和横流力
在拖曳池设施中进行全面的物理模型测试活动，结合OpenFOAM®的先进数值模拟，研究各种海况下的波浪结构相互作用。
基础结构水动力荷载评价
与陆基风力涡轮机相比，海上风力涡轮机的高成本是海上风力涡轮机行业的主要障碍。成本差异主要是由于基础原理和运行维护。因此，仔细考虑和评估基础结构的水动力荷载是非常重要的。DONG Energy建设了全球海上风电装机容量的三分之一以上。随着欧盟(EU)国家努力实现欧盟2020年可再生能源目标，DONG energy希望:
通过与东能源的密切合作，我们:
试验WTG地基在不同波浪状态下的水流加速度和偏差模拟:含二级结构的护套腿(左)，含二级结构的单桩特写(中)，单桩上的二级结构特写(右)。欧宝官网开户©济
风力发电机地基波浪荷载物理模型试验
该项目需要建立一个健壮的、一致的、经过验证的实验物理模型。建立和验证数据基础和分析方法的过程由一家认证公司进行。
我们通过用普通圆柱体和不同表面粗糙度测试物理模型来实现这一点。通过物理模型的建立和程序得到的结果与已有文献报道的数据集吻合良好。
我们进行了广泛的实验活动，包括在几种基础类型的模型柱体上的波浪载荷和二级结构，包括:
实验方案包括以下各种环境条件:
实验部分的重点是通过典型的Morison方法保持对结构的垂直和横流力响应。波浪荷载对结构的综合时间序列用表示阻力和惯性项的力系数表示。
左图为实验室中带有二级登陆艇结构的单桩基础，右图为现场带有二级登陆艇结构的单桩基础。欧宝官网开户©济
WTG地基波浪荷载数值模拟
对于项目的第二部分，我们利用从实验方案中获得的知识和结果，并将它们放入数值框架中。在OpenFOAM软件中建立CFD模型，精确模拟结构单元周围的振荡流动，连续得到WTG基础结构力响应的积分时间序列。
结合物理模型试验得到的时间序列分析，将力的时间序列用阻力系数和惯性系数表示。数值模拟结果与物理模型建立结果吻合较好。这使我们能够验证数值模型，可用于扩大参数化实验方案的结果范围，并用于海上WTG基础的未来设计。
振动流中单桩结构的速度轮廓和流线实例。欧宝官网开户©济
内部CFD模型来模拟波浪载荷
300多个测试的分析详细说明了WTG基础结构上的周围流动和伴随的力，可通过Ørsted获得。
减少化学药剂的用量
由于实施了生物除磷，预计化学投加的沉淀物几乎完全减少(99%)。
我们还进行了CFD短期模拟，并提供了波结构相互作用的模型预测。这确保了Ørsted确保了建立、执行和分析模型模拟的内部能力。实验测试、CFD模拟和短井使Ørsted能够在明确的条件下研究流动。这些信息帮助他们了解如何调整或更换现有的设计工具，以便更准确地预测原位荷载，并支持基础结构疲劳设计寿命的评估。
DONG Energy(现Ørsted)开发、建设和运营海上和陆上风力发电场、太阳能发电场、储能设施和生物能源工厂，并向客户提供能源产品。Ørsted在《企业骑士》2020年全球100家最具可持续发展企业指数中排名第一，并在CDP气候变化A级名单中被公认为全球气候行动的领导者。
