随机风、波流对海上风电机组耦合影响效应探析

近年来，海上风电凭借其单机容量大、发电高效稳定、不占用土地资源等优势发展极为迅速。同时风电机组面临更复杂多变的载荷环境，这对风力机整机结构设计的合理性提出了更高的要求。文章以美国可再生能源委员会已经公布的近海5 MW风力发电机组作为研究对象，利用有限元仿真软件ANSYS Workbench实现随机风载荷与随机波浪结合的多载荷的流场计算，根据模拟结果，分析了风力机外部流场的流动特性、固体域表面的风压特性以及风力机的变形和受力特性。结果表明，风力发电机在不同高度的应力分布和风压极值的位置具有一定的规律性，该分析研究对于未来海上风力机的设计有一定的参考价值。其研究成果对风电机组运行具有一定的参考价值。