海上风机单桩基础稳流冲刷数值模拟

摘要：

[目的]桩基础冲刷是海上风电场建设及维护期间面临的重要技术问题,浪、流等环境载荷作用下形成的冲刷坑会降低桩土结构的稳定性,对风机结构安全造成不可忽视的影响.[方法]采用CFD技术结合泥沙输运模型,针对稳流条件下,砂质海床上圆柱形单桩基础的冲刷问题进行数值模拟研究,通过对流动——冲刷非线性耦合问题的求解,观察了桩基础周围冲刷坑的发展过程,得到了冲刷坑深度的时变曲线.[结果]计算结果表明,冲刷坑深度在冲刷开始阶段迅速增加,随后冲刷速度逐渐变慢;在16min的计算时间内,冲刷深度达到0.81倍桩径.[结论]根据冲刷深度的变化情况,认为对于处于砂质海床区域内的风电场,应当在基础施工期间考虑冲刷防护,通过增加防护结构等方法避免冲刷坑的出现和扩展.

关键词：海上风电场、基础冲刷、数值模拟、非线性耦合、冲刷深度

所属期刊栏目：10

分类号：TK89;TU478.1(风能、风力机械)

资助基金：国家重点研发计划2018YFB1501100

在线出版日期：2023-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：81-87