Experimental study of the hydrodynamic loads generated by breaking wave impacts on floating offshore wind turbines
Étude expérimentale des chargements hydrodynamiques générés par les impacts de vagues déferlantes sur les éoliennes flottantes
Résumé
Breaking wave impacts may be responsible for the most severe hydrodynamic loads encountered during the life time of a floating offshore wind turbine, and significant progresses are required to predict these loads with confidence. We aimed to experimentally identify the different parameters of the waves and of the turbine which influence the impact force and to quantitatively assess their importance. A segmented circular cylindrical mockup was used to measure the loads generated by focused breaking wave impacts. We used a new methodology based on a set of accelerometers to compensate for the force signal oscillations induced by the vibrations of the mockup, which are triggered by the impulsive nature of impact. An important effort was devoted to the characterisation of the impacting breaking waves in terms of geometry, crest speed and breaking strength. They were measured using a video camera and modelled with a fully non-linear potential flow solver. We investigated the influence of the breaking strength of the impacting waves, the distance between the breaking location and the front face of the cylinder, the tilt angle of the cylinder and the horizontal velocity of the cylinder during impact.
Les impacts de vagues déferlantes peuvent être responsables des chargements hydrodynamiques les plus importants rencontrés par une éolienne pendant son cycle de vie. Des progrès sont nécessaires pour prédire ces efforts avec précision. Nous avons cherché à identifier expérimentalement les différents paramètres des vagues et de la turbine qui influencent ces chargements. Pour cela, nous avons mesuré les efforts d’impact générés par différentes vagues focalisées sur un cylindre circulaire segmenté. Un nouveau procédé basé sur des accéléromètres a été utilisé pour compenser les oscillations des mesures d’efforts induites par les vibrations de la structure. Un effort important a été consacré à la caractérisation des vagues déferlantes. Celles-ci ont été mesurées à l’aide d’une caméra et modélisé avec un solveur potentiel entièrement non-linéaire. Nous avons étudié l’influence de l’intensité du déferlement de la vague, de la distance entre le point de déferlement et la face avant du cylindre, de l’inclinaison du cylindre et de sa vitesse horizontale pendant l’impact. L’effet de l’intensité du déferlement est quantifié.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
|---|