基于Fluent的海上风电大直径单桩腐蚀气体排放数值模拟

作者：徐海超; 张坤; 张雷; 金磊; 何炳鑫; 葛畅; 沈佳轶

来源：科技通报, 2023, 39(07): 28-54.

DOI：10.13774/j.cnki.kjtb.2023.07.005

• 单桩基础
• 开孔桩
• 数值模拟
• 腐蚀气体
• 流场

我国海上风机基础主要为大直径钢管桩，海洋地层中微生物腐烂导致钢管桩内出现腐蚀性有害气体，影响塔筒内电子元器件的使用寿命及工程人员的安全作业。本文以大连某海上风电大直径单桩基础为研究对象，提出一种桩身开孔的方法排除桩内腐蚀气体，并采用Fluent分析软件对开孔单桩进行流场数值模拟研究，得到如下结论：(1)钢管桩内气体在入口和出口位置均处在顺时针涡流场，气体可以从入口处向上流动并沿桩顶向出口流出，表明开孔措施可有效排除桩内上部区域气体；(2)距桩底50 m以下范围筒内气体流速缓慢，表明开孔措施可有效地防止底部气体进入上部塔筒；(3)桩身开孔位置与海平面的距离越近，开孔直径越大，出口处水平流速越大，排气效果越好。研究成果可为排除海上风电钢管桩内腐蚀性气体提供技术支持。

• 单位
  中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司; 浙江大学