Show simple item record

dc.contributor.advisorKvittem, Marit Irene
dc.contributor.advisorNygaard, Tor Anders
dc.contributor.authorNemazi, Fariad
dc.date.accessioned2018-10-23T14:10:47Z
dc.date.available2018-10-23T14:10:47Z
dc.date.issued2018
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2569198
dc.description.abstractSom resultat av økt fokus på bærekraftige løsninger blir insentiver for innovasjon viktig. Flytende vindturbiner har et stort potensial for å bidra til reduksjon av \ce{CO2}-utslipp. Kostnadene for flytende vindturbiner er i dag høye. Det er kjent at dimensjonering og konseptutvalg for flytende vindturbiner på mellomdypt vann er komplisert. Ved redusert kjettinglengde må ofte kjettingdiameteren økes. Dette øker et allerede høyt kostnadsbilde for flytende vindturbiner. Optimering av variabler som inngår i kostnadene blir sett på som et interessant emne for kostnadsreduksjon. Denne oppgaven studerer en optimeringsrutine som dimensjonerer et forankringssystem. Optimeringsrutinen er bygd i SIMA workbench og bruker en ekstern optimeringsalgoritme kalt NLPQLP. Algoritmen optimerer utvalgte variabler i lys av en kostnadsfunksjon for kjetting. Modellen er Olav Olavsen sin OO-Star Wind Floater Semi 10MW. Til å starte med ble optimeringsrutinen bygd ved en fullstendig dynamisk modell, men siden krevende simuleringer brukte lang tid ble det gjort noen forenklinger. Modellen gikk fra å være en dynamisk modell til en kvasi-statisk modell. Turbinen ble fjernet og erstattet med et stivlegeme med masse-, treghet- og vindkraftkoeffisienter. Modellen ble utsatt for bruddgrensetilstand (ULS) og utmattingsgrensetilstand (FLS). Det var tre tilfeller av ULS, hvor turbinen var parkert i to av dem. For FLS var det full produksjon i turbin ved samtlige 13 utvalgte tilfeller. Alle simuleringene ble gjennomført ved vanndyp på 130 meter. En av restriksjonene i oppgaven var levetiden for linene. Utmattingsanalysen ble gjort ved et integrert utmattingsskadeberegningsprogram som gjør rainflow counting på en tidsserie og regner delskade med Miner-Palmgren. Simuleringen av FLS-tilfellene viste høye krefter og akkumulert delskade på forankringsline 1 ved samtlige tilfeller. Levetiden for forankringsline 2, som var linen med nest kortest levetid, viste nesten 16 ganger høyere levetid enn forankringsline 1. Det ble derfor undersøkt hva dimensjonene ville bli dersom den akkumulerte delskaden på forankringsline 1 ble neglisjert. Resultatene viste en diameterreduksjon fra 266.73 millimeter til 155.68 millimeter, og linelengdereduksjon fra 703.04 meter til 689.8 meter. Optimeringsrutinen undersøkte restriksjonene og viste til resultater som ble testet i etterkant utenom optimeringsrutinen. Resultatene viste at alle krav var overholdt ved begge tilfeller.nb_NO
dc.description.abstractBecause of an increased focus on sustainable energy, incentives for innovations has become important. Floating wind turbines has a great potential in contributing as a tool to reach the goals to reduce CO2. Floating turbines has a high cost these days. It is known that the design and the repertoire of concepts for wind turbines in intermediate water depth is complicated. This raises the already high cost for floating wind turbines. The optimization of the different variables that attributed the cost is seen as an interesting topic when discussing how to reduce the costs of floating wind turbines. This thesis studies a routine of optimization which designs a mooring line system. The routine of optimization is built with a SIMA workbench and uses an external algorithm of optimization called NLPQLP. The algorithm optimizes certain variables which contributes to the cost function for chains. The model is the OO-Star Wind Floater Semi 10MW made by Olav Olavsen. In the beginning, the routine of the optimization was built through a completely dynamic model. But because of some complexity and time-consuming simulations, there had to be made some simplifications. The model went from being a dynamic model to a quasistatic model. The turbine was removed and replaced by a rigid bode with mass-, inertia- and thrust force-coefficients. The model was exposed to Ultimate Limit State (ULS) and Fatigue Limit State (FLS). There were three instances with ULS, where the turbine was parked in two of them. With the FLS, there were thirteen selected cases where the turbine produced completely in all of the instances. Every simulation was done with a water depth of 130 meters. One of the restrictions in this thesis is the lifetime of the lines. The fatigue analysis was done with an integrated fatigue damage software, that does rainflow counting in a timeline and calculates the partial damage with MinerPalmgren rule. The simulation from the FLS-cases showed high forces and accumulated partial damage on anchoring-line 1 at every case. The lifetime on anchoring-line 2, which was the line with the second least lifetime, showed sixteen times higher lifetime than anchoring-line 1. Therefore, the dimension of what would happen if the accumulated partial damage on anchoring-line 1 was neglected was interesting to investigate. The results showed a diameter reduction from 266.73 millimeters to 155.68 millimeters and a line length-reduction from 703.04 meters to 689.8 meters. The routine of optimization investigated the restrictions and showed results which were tested afterwards without optimization. The results showed that every demand was adhered to both instances.nb_NO
dc.language.isonobnb_NO
dc.publisherNorwegian University of Life Sciences, Åsnb_NO
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.no*
dc.titleDesign av ankerliner for flytende vindturbiner i mellomdypt vann ved hjelp av optimeringnb_NO
dc.title.alternativeDesign of mooring line systems for floating wind turbines in intermediate water by optimizationnb_NO
dc.typeMaster thesisnb_NO
dc.description.localcodeM-MPPnb_NO


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal
Except where otherwise noted, this item's license is described as Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal