Design og analyse av bæresystem for tidevannsturbin

Abstract

Avhandlingen tar for seg design og dimensjonering av bæresystem for en 1 MWs tidevannsturbin.Overordnet mål er å etablere et konstruksjonsdesign hvor stålvekten av bæresystemet er minimert. Det er foreslått to konstruksjonsdesign:

. Fagverksramme fastholdt med kabler: Kablene overfører horisontalkreftene til havbunnen.

. Fagverksramme uten kabler: Bæresystemet må overføre samtlige krefter til havbunnen.

Turbinen produserer energi for begge tidevannsretninger. Rotoren roterer fritt innenfor rammen, og konstruksjonsalternativene utformes derfor symmetrisk.

Dimensjoneringen baseres på statiske og dynamiske analyser. Fra en forenklet statisk lastsituasjon blir konstruksjonsalternativene dimensjonert etter norske standarder. Med dette som utgangspunkt utføres dynamiske analyser, hvor blant annet egenfrekvens og dynamisk respons identifiseres. En utmattingsberegning utføres til slutt på konstruksjonsalternativet uten kabler.

Lavest stålvekt oppnås fagverksrammen fastholdt med kabler. Samlet stålvekt for dette alternativet er 20.5 tonn. Det knyttes derimot noe usikkerhet til hvor gjennomfør bar denne løsningen er.