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考虑可恢复性的浮式海上风机平台设计方法研究(ResIn) - EP / R007519 / 1

主持人:埃克塞特大学Lars Johanning教授,大连理工大学陈兵教授,EPSRC资助:811,976英镑

该多学科子项目为开发并示范一种用于评估中国和英国的近海可再生能源系统的可恢复性的完 整方法奠定基础,可减少对环境影响的同时提高能源的安全性。

该研究以环境资源评估技术和能够增强特征描述方法的数据为基础,重点关注局部环境条件和 极端情况。在工程方面的重点在于对新型海上浮式风电平台降低荷载的潜力进行量化和确证。

英国参与者

Lars Johanning教授

Lars Johanning教授是埃克塞特大学海洋技术讲席教授,于2003年获得帝国理工学院博士学位。 他自2007年以来一直在埃克塞特大学工程、数学和物理科学学院工作。目前,是近海可再生 能源组的负责人。他是一位在海洋能源和技术领域享有国际声誉的著名学者,专注于流体动力 学和系泊系统的研究。在职业生涯中,Johanning教授领导了多项具有挑战性的研究项目,并取 得了成功。他在埃克塞特大学使近海可再生能源组发展到了目前的水平。他的研究成果包括发 表在海上可再生能源领域、以及包括资源特性和环境研究等相关主题在内的多学科出版物中的 130多篇经同行评议的著作章节、期刊和会议论文。 Johanning教授目前是大连理工大学的访问学者,Supergen (UKCMER)项目埃克塞特大学代表, 波浪能负责人,并且是Marine-i Hub项目主管,这是一项耗资680万英镑的欧洲区域发展基金 (ERDF)项目,是Marine Hub Cornwall Enterprise Zone的一部分,旨在激励和支持以商业主导的 、市场驱动的研发和创新。他是一位在海洋能源和技术领域享有国际声誉的著名学者,专注于 流体动力学和系泊系统的研究。

Dr Philipp Thies

Philipp R. Thies博士是埃克塞特大学工程、数学和物理科学学院(CEMPS)可再生能源高级讲师 。他获得了德国弗伦斯堡大学能源与环境能源学士学位和英国埃克塞特大学可再生能源博士学 位。他的研究方向是可再生能源技术的工程可靠性,重点是海上能源。他开发了创新的组件可 靠性的测试方法,针对数据不确定性的贝叶斯统计分析方法,并深入参与了几个国内和国际研 究以及企业主导的项目,尝试在现场和大尺度实验室进行技术示范。他的工作使计算建模与应 用驱动的设计改进以及大范围的组件可靠性规划、执行和评估和测试活动保持同步。他是中英 牛顿基金海洋能源项目“能量吸收系泊系统:中国高强度台风条件下的基于风险的研究”的负 责人。 该项目研究了中国极端载荷条件下的新型系泊解决方案。他还是由Innovate UK资助的企业主导 项目的学术负责人,该项目名为“动态负荷减载和浮式海上风机的系泊定位系统”(项目批准号 :101970),并担任能源工程学士/硕士项目负责人。

Dr Philipp Thies

University of Exeter

Prof. Gavin Tabor

Gavin Tabor教授是埃克塞特大学计算流体动力学(CFD)副教授,目前在埃克塞特Streatham校 区。在获得计算天体物理学博士学位之后,他改变了研究领域,在帝国理工学院进行CFD博士 后研究,在那里他参与了OpenFOAM开源CFD代码的早期开发。2000年,他成为埃克塞特大学的 讲师,成立了处于世界先进行列的CFD研究小组,并对本科生讲授CFD和流体动力学。他的研 究涵盖了CFD中的许多主题,包括湍流、燃烧、多相流以及CFD在生物力学和可再生能源等各 个领域的应用。目前的研究项目包括机器学习和CFD优化、固体燃料燃烧、用于城市排水系统 的涡分离器的模拟、紧凑型换热器的设计和制造仿真,当然还有关于浮式风力机的ResIn项目 。他是国际OpenFOAM团队的重要成员,参与组织英国用户组和国际研讨会的;是IOP计算物理 组委员会的成员,参与CCP-WSI波浪结构相互作用的协作。

Prof. Gavin Tabor

University of Exeter

Prof. David Ingram

David Ingram教授于2009年6月被爱丁堡大学理事会授予计算流体动力学讲席教授,之前在2006 年4月他成为爱丁堡大学能源系统研究所(IES)准教授。他目前是工程数学学科主任。此前, 他曾担任学校研究主任和工程研究生院院长。他从曼彻斯特城市大学(MMU)加入IES,在曼 彻斯特城市大学他是计算机和数学系科学计算准教授。在1992年获得博士学位后,他加入 MMU担任数学讲师(专攻数值分析)。David目前是英国海洋能研究中心项目(IDCORE)研究主 任(EP / P008682 / 1,EP / M014738 / 1和EP / I027912 / 1),该项目经费530万英镑,是一项跨学 科的、应对问题的合作研究项目,由英国研究理事会(RCUK)SuperGen项目资助,该项目负责 协调波浪和潮汐能领域的25所英国大学的100多名学术和研究人员的研究工作。他还是海洋可 再生能源企业博士中心项目(EP / J500847 / 1)的主任,该项目经费650万英镑,在2012 - 2022 年期间将培养66名工学博士生。 IDCORE由ETI和英国研究理事会(RCUK)能源计划资助,由爱丁堡大学、埃克塞特大学和斯特拉 斯克莱德大学的财团以及苏格兰海洋科学协会和HRWallingford共同运营。David是三名研究员之 一,他们从EPSRC获得了600万英镑的资金,用于设计建造价值1200万英镑的FloWave设施,这 是世界上第一个圆形的、结合造波和造流的实验水池。David发表了100多篇期刊和会议论文, 超过1500次引用,Hindex指数为17(不包括自引用)。他(IT-2016-00130691)专利申请中署名, 还是IEC 62600-1标准项目团队的成员。

Prof. David Ingram

University of Edinburgh

Aleksandar Pavic教授

Aleksandar Pavic教授是埃克塞特大学振动工程讲席教授,担任工程学科振动工程部主任。Pavic教 授是土木工程细长结构的振动适用性问题专家,细长结构包括收行人引起的静荷载和动荷载作 用的大跨度地板、人行桥和看台等等,通过建模、测试和监测全尺寸桥梁、地板、看台、楼梯、 细高建筑,并了解这些结构在现实世界中的表现。作为一名受过专业训练的桥梁工程师,他对 桥梁监测和“大数据”管理方法非常感兴趣。该研究组合以先进的研究方法为基础,如振动测 试、使用全尺寸模态测试和有限元模型相关性和基于实验测量的更新技术对竣工的大型土木工 程结构的系统识别。最近,他的研究兴趣从人体引起的作用于结构上的动力荷载问题,扩展到 该力的反作用力作用于人类肌肉与骨骼系统上的情况,并且是研究这一问题的主要EPSRC 前沿 工程基金的共同研究者。

Pavic教授是《振动》期刊的主编,编辑了关于土木工程结构振动性能的国际期刊的特刊。此外, 他的合著或贡献在最先进的设计指南中得到了认可。这些在英国和国际上应用于检查地板和人 行桥的振动可维修性。此外,他还参与合作撰写并帮助实验验证了全球最先进的看台人群动态 荷载的设计指南,该指南由英国结构工程师学会于2008年出版。他参加了英国标准协会 (BS6472)和国际标准化组织(ISO10137)委员会,负责制定与振动的可维护性相关的标准。

Pavic教授的专业知识受到业界的认可,他是全尺度动力有限公司的常务董事,该公司是一家 大学衍生公司,专门从事全面土木工程结构的商业测试、监控和性能评估。Pavic教授是工程、 数学和物理科学学院的主管研究和知识交流的副院长,也是大学行政小组和大学高级管理小组 的成员。

Aleksandar Pavic教授

University of Exeter

Venki Venugopal博士

Venki Venugopal博士于2005年加入爱丁堡大学担任讲师,现任工程学院能源系统研究所准教授 。他1991年获得土木工程技术学士学位,1994年获得海洋工程技术硕士学位,2003年获得海洋 工程博士学位(英国)。他的研究方向包括海洋和海湾尺度的波浪和潮汐传播的数值模拟、波 浪和潮汐能资源建模、波浪-海流-湍流-海洋能结构间的相互作用建模、波浪和潮汐能装置阵列 建模、波浪和潮汐在实验室中的物理模拟以及他们的相互作用、极端波浪、海上风能、气候变 化建模、波浪和水流的环境影响模型、防波堤、一般海上结构建模和海浪统计。

他目前正在领导EPSRC研究项目 [FlowTurb项目,EP / N021487 / 1]是关于潮汐能资源中波浪-海 流-湍流相互作用特征、湍流条件下潮流能水轮机的性能、及其对浮式和海底固定式潮流能水轮 机的叶片和支撑结构产生的疲劳载荷。他之前的工作[EPSRC TeraWatt,EP / J010170 / 1]中探讨了 如何能够最大限度地提高海洋能源开采量,同时将环境影响降至最低的方法的海洋空间规划和 政策制定。

Venki Venugopal博士

University of Edinburgh

Jun Zang博士

Jun Zang博士是巴斯大学的准教授,也是巴斯大学的水、环境和基础设施可恢复性研究组 (WEIR)的创始人兼主任。在2007年任教于巴斯大学之前,她是牛津大学的部门讲师。在此之 前,她在大连理工大学获得近海和海洋工程博士学位后,在学术界和工业界从事过多种工作。 她是PRIMaRE的主任,PRIMaRE是位于英格兰西部,南部和西南部的世界级研究机构的成员 ,2015-2016年期间致力于海洋可再生能源研究。

Zang博士在巴斯的研究小组是国际领先的团队之一。该小组研究开发和使用先进的CFD工具来 模拟研究复杂的自由表面流动、波浪对海岸和近海结构的剧烈作用、城市和沿海洪水以及波浪 能装置的性能和生存能力。她领导和参与了多个国家和国际大型研究项目,涉及各种主题,其 中包括欧盟资助的研究大浪对固定式海上风机基础影响的项目(作为项目负责人)、多个关于 波浪能装置的优化和生存能力的研究项目 (作为代表巴斯大学的首席研究员)和波浪与结构 的相互作用(包括关于波浪与结构相互作用的CCP-WSI合作项目)。她还是该领域几个顶级国际 会议的委员会成员,并在近年来主持了几个主要会议。

Jun Zang博士

University of Bath

Chris Blenkinsopp博士

Chris Blenkinsopp博士于2013年加入巴斯大学,现任建筑与土木工程系高级讲师。在加入巴斯之 前,他曾在澳大利亚新南威尔士大学担任讲师,并曾在英国和新西兰担任过海岸咨询工程师 。Chris于2007年在南安普顿大学获得了海岸流体动力学博士学位。

Chris的研究方向主要集中在海岸科学和海岸/海洋工程领域,尤其侧重于因气候变化和海平面 上升、  风暴侵蚀以及破碎波浪流体动力作用下海岸演化过程的遥感。他领导和参与了由 EPSRC,欧盟和澳大利亚研究委员会资助的多个大型研究项目。最近,他是EPSRC“浅水波浪 ”项目(EPxx)的负责人,该项目利用新技术获得迄今为止近破波和远破波最详细的现场测量 数据,从而给破波区的波浪能量耗散和波浪的模拟提供新的视角。他目前领导一个欧盟 HydraLab +项目,与来自英国、荷兰、法国、比利时、美国和澳大利亚的12位高水平研究人员 一起研究动力护岸。他是巴斯大学的海岸和海洋工程主题的领导者,他的研究小组目前由5名 博士生和1名博士后研究助手组成。

Chris Blenkinsopp博士

University of Bath

Edward Mackay博士

Ed是埃克塞特大学的研究员。他目前的研究重点是浮式海上风电平台的流体动力学和海上结构 物极端载荷的统计。Ed拥有布里斯托大学数学硕士学位(2003年),拉夫堡大学可再生能源系 统技术硕士学位(2005年)和南安普顿大学波浪能资源评估博士学位(2009年)。在任教于埃 克塞特大学之前,Ed已经在波浪和潮汐能企业工作了12年,最近在Wavepower Technologies公 司工作,负责波能转换器(WEC)的物理测试和数值模拟。Ed还在DNV GL(前身为Garrad Hassan)的波浪和潮汐能团队工作了6年,在那里他致力于开发用于模拟波能转换器及其阵列 的WaveDyn和WaveFarmer软件工具。

Edward Mackay博士

University of Exeter

Qiang Chen博士

Qiang Chen博士目前是巴斯大学WEIR研究部门的博士后研究助手(PDRA)。他于2017年获得巴斯 大学博士学位。他的研究方向包括自由表面流动和流体与结构的相互作用的CFD建模、波浪/风 /潮汐可再生能源、晃荡和船舶运动的耦合效应以及高性能计算。他在开发应用于海岸和近海工 程的基于混合的质点网格-质点单元法的CFD模型方面发挥了主导作用。

Qiang Chen博士

University of Bath

Dr Wai Kei Ao

Wai Kei (Vincent) Ao graduated from the National Taiwan University (NTU) with MSc and BSc qualifications in Civil and Structural Engineering and Civil Engineering. After the MSc course, he went back to his home town Macau, SAR to work at BAHH Engineering Consultants Ltd, Macau. He worked there for one and a half year. In that time, he did some works including foundation design, structural design, coordinating engineering plans, program design narrative, etc. He joined the Vibration Engineering Section (VES) at the University of Exeter (UoE) in 2013 and studied for a PhD and graduated in 2017 with the research topic on “electromagnetic damping for control of vibration in civil structures”.

After the PhD process, he worked at UoE as a graduate research assistant. In 2018, he was awarded a research fellowship related to advanced sensors and modelling for next-generation bridge management in Queen’s University Belfast (QUB). In 2019, he awarded a new research fellowship at University of Exeter until present. The key aim of UoE job is corresponding to two project grants: ResIn and DynaTTB. These works are focusing on the dynamic behaviour of offshore structures and the dynamic testing of tall timber buildings around UK and Europe.

Dr Wai Kei Ao

University of Exeter

Anna Feichtner

Anna Feichtner是埃克塞特大学工程、数学和物理科学学院Penryn校区可再生能源小组的博士 生。她拥有奥地利因斯布鲁克大学土木与环境工程学士和硕士学位, 2017年毕业。

她的博士课题的目标是开发浮式海上风机的CFD模拟(使用OpenFOAM),以研究它们对波浪 力的响应。重点在于浮式平台及其波浪与结构的相互作用,结果将为运行中的极端条件下的稳 定性和载荷预测提供信息。

Anna的导师是Gavin Tabor教授、Lars Johanning教授和Philipp R. Thies博士。

Anna Feichtner

University of Exeter

中国参与者

陈兵 教授

陈兵 教授是大连理工大学教授,现在大连理工大学盘锦校区。1998年于大连理工大学近海和海 洋工程国家重点实验室(SLCOE)获得海洋工程博士学位,并在大连理工大学工程力学系CFD方 向进行了两年的博士后研究,2000年7月起留校在水利工程系工作。于2001年成为西澳大利亚 大学的访问学者,并于2011年成为爱丁堡大学能源系统研究所的访问学者。2013年从大连转入 盘锦校区海洋科学与技术学院。研究方向涵盖了海洋工程的许多方面,包括波浪载荷、局部冲 刷以及流体和结构之间的耦合相互作用,主要通过数值模拟进行研究。自2011年以来,将研 究范围扩展到海洋可再生能源领域。先后担任国家自然科学基金委员会2014年面上项目“新型 垂直轴潮流能水轮机——潜式载体系统研究”负责人、国家自然科学基金和爱丁堡皇家学会 (NSFC-RSE,2013)联合资助的“新型浮子式波浪能装置研究”项目负责人,以及(2011)国家海 洋局海洋可再生能源专项资金项目“新型竖轴直驱式潮流能发电装置的研究与试验”,领导了实 验室研究并参与了潮流能装置的海试。 目前担任本ResIn项目中方团队的负责人。

陈兵 教授

Dalian University of Technology

宁德志教授

宁德志教授,大连理工大学水利工程学院副主任,海岸与近海工程国家重点实验室副主任。于 2005年获得大连理工大学海岸与近海工程博士学位。之后,他于2005年至2007年在牛津大学 工程科学系做博士后研究。宁教授目前担任大连理工大学海洋可再生能源研究中心主任,领导 的水动力学和波浪能转换研究团队是目前中国顶级研究小组之一。他牵头承担四个国家自然科 学基金项目。这些项目分别研究非线性波浪与海洋结构物的相互作用、极端波和均匀流与海上 结构物的相互作用、极端波与系泊体的相互作用、浮式OWC波能转换器的水动力学。他还领 导了由NSFC和RS联合资助的国际合作交流项目“固定OWC设备的生存能力和水动力学”,以 及皇家工程院的牛顿基金项目:WEC和浮式防波堤的集成。目前,他已在相关领域发表了120 多篇期刊/会议论文,并于2015年主持了中英潮汐能合作研讨会,2017年主持了第32届国际水 波和浮体研讨会。

宁德志教授

Dalian University of Technology

康海贵教授

康海贵教授是大连理工大学教授。曾任大连理工大学建设工程学部副主任(1996~2002),能 源系统研究所副所长(2008~2014)。他是英国牛津HR水力研究公司(1991~1993)的访问学 者和美国弗吉尼亚海洋科学研究所(2000)的客座教授。他是爱丁堡大学中英科学技术合作 项目(1994~2000)负责人,该项目由英国文化教育委员会资助。他的研究方向包括海洋可再 生能源应用;规则波、不规则波、波流共存流场以及浅水波谱等条件下,海岸和近海结构物的 水动力问题的物理模型试验和数值模拟。他使用PIV(粒子图像测速法)和LIF(激光诱导荧光 )技术开发了速度和浓度场的同步测量技术。自2006年以来,他将研究范围扩展到海洋可再 生能源领域。他负责许多海洋可再生能源研究项目。近年来,他领导了2015年由华东设计研 究院支持的“海上风电基础支撑结构可靠性研究”项目,2013年国家自然科学基金资助的“ 垂直导桩式浮防波堤兼做波浪发电装置的研究”项目,和2011年中国国家海洋局(SOA)资助 的“新型竖轴潮流能发电装置的研究与试验”专项资金项目。

康海贵教授

Dalian University of Technology

常钧教授

常钧教授于2004年获得武汉理工大学材料科学专业的博士学位, 2005年至2006年在加拿大蒙 特利尔的麦吉尔大学担任访问教授。于2011年来到大连理工大学建材研究所工作,主要研究 抗海水腐蚀的特种水泥材料,即具有快硬、早强、高强、抗渗和耐海水腐蚀等优良性能硫铝酸 钡(锶)钙(C4-xBaxA S̄和C4-xSrxA S̄)水泥,基于这一水泥的硫铝酸钡(锶)钙和硅酸二钙 C2S矿物,又发明了硫铝酸钡(锶)钙水泥堵漏材料和混凝土界面剂,并广泛用于沿海混凝土 工程的建设、修复和加固,最终这项研究工作获得了国家技术发明二等奖。

常钧教授

Dalian University of Technology

张大海教授

张大海,浙江大学教授,目前担任中国海洋学会海洋技术装备专业委员会副秘书长、亚太波浪 和潮流能系列大会AWTEC的组委会委员和浙江大学海洋工程与技术研究所副所长。2010年获得 浙江大学机械电子工程专业博士学位。之后,他于2011年在浙江大学机械工程系从事博士后 研究工作,并于2012年至2013年在英国兰卡斯特大学工程系继续从事博士后研究工作。张大 海教授曾参与多项国家自然科学基金和863计划等国家研究项目,内容涉及波浪能发电装置、 潮流能发电机组和海上风电等可再生能源装备的优化设计、建模仿真与控制监测。他以第一作 者/通讯作者在海洋能领域发表了40多篇高质量的国际权威SCI期刊/会议论文,并作为组委会 主席于2016年组织召开了第五届中国海洋可再生能源大会和2017年的第三届中国海洋技术学 术大会。

张大海教授

Zhejiang University

勾莹博士

勾莹博士是大连理工大学的副教授。于2006年获得大连理工大学港口、航道及近海工程专业 博士学位后在大连理工大学任职。她于2010年至2011年在韩国首尔国立大学船舶与海洋工程 系进行为期一年的博士后研究。她的研究方向包括波浪与多个浮体的相互作用、双层流体中海 洋结构物的水动力特性、大型浮体结构的水弹性响应以及边界元法的加速技术。主持了中国国 家自然科学基金项目“波浪作用下系泊多浮体系统水动力特性的频时域分析”,联合主持了国 家自然科学基金项目“新型浮力摆式波浪能装置的水动力性能研究及优化设计”。目前主持国 家自然科学基金项目“大型海洋浮式结构在两层流中的慢漂运动研究”。

勾莹博士

Dalian University of Technology

施伟教授

施伟博士是大连理工大学(DUT)深海工程研究中心特聘研究员。于2013年获得韩国浦项工科 大学博士学位。先后在韩国建国大学(2013)担任助理教授,挪威科技大学做博士后研究员 (2014-2016)。他的研究方向包括固定式和浮式海上风机的数值模拟、风机传动系统动力学 分析、海上风机的冰载荷作用研究等。同时他在机械系统动力学分析方面有着丰富的经验。他 曾担任2017年亚太可再生能源会议的国际顾问委员会成员,2019年ISOPE国际会议技术委员会 委员。

施伟教授

Dalian University of Technology

乔东生博士

乔东生博士是大连理工大学深水工程研究中心副教授。他的研究方向是浮式平台及其系泊系统 的分析、数值模拟和浮式平台混合模型试验方法的实验研究。他创造了浮标系泊线的概念设计 ,浮式平台混合模型试验中系泊系统的被动和主动截断设计,平板锚的轨迹预测。

乔东生博士

Dalian University of Technology

任年鑫博士

任年鑫博士自2012年起在大连理工大学担任讲师。他于2011年在哈尔滨工业大学(HIT)获得 工程力学博士学位。他曾在挪威科技大学(NTNU)船舶中心(CeSOS)攻读了两年的海洋结构 博士后(2013.05至2015.03)。他的研究方向包括海上可再生能源的许多方面,包括浮式海上风 力涡轮机、极端台风载荷、新型联合风力涡轮机和波浪能系统以及CFD模拟、主要通过空气与 水动力结合的动态模拟和比例模型试验。他加入了欧洲共同体计划:“海洋可再生综合应用平 台”(2013-2015)。他是国家自然科学基金委2017年青年学者项目“新型风能和波浪能组合结 构体系的多体动力耦合效应研究”的PI。目前,他已在被提议的领域发表了30多篇同行评审的 期刊/会议论文并获得了3项发明专利。

任年鑫博士

Dalian University of Technology