بررسی اعتبار تئوری موج نو در تعیین پایداری توربین‌های بادی فراساحل

امروزه از تئوری موج نو برای تخمین نیروی امواج بر سازه‌های دریایی از جمله پایه توربین‌های بادی فراساحل استفاده می‌شود. این در حالی است که به جز در موارد معدود، اعتبار این تئوری در تعیین نیروی امواج هنوز به طور کامل تایید نشده است. لذا بررسی اعتبار و دقت نتایج تئوری موج نو برای تعیین پارامترهای پایداری سازه‌های متنوع دریایی شامل برش پایه و لنگر واژگونی ضروری است. در این مقا‌له نتایج حاصل از تولید موج به روش تئوری موج نو در تعیین پروفیل سطح آب، سینماتیک موج و پاسخ‌های سازه‌ای شامل جابجایی حداکثر، برش پایه و لنگر واژگونی مونوپایل توربین بادی در مقایسه با داده‌های آزمایشگاهی و نتایج شبیه‌سازی حاصل از اعمال سری زمانی به روش تئوری تصادفی خطی مورد اعتبارسنجی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که تئوری موج نو با کاهش قابل ملاحظه زمان محاسبات تحلیل سازه می‌تواند با دقت کافی جایگزینی مناسب برای شبیه‌سازی چند ساعته امواج تصادفی باشد. مقایسه نتایج با امواج منظم استوکس مرتبه 5 همچنین نشان می‌دهد که نتایج تئوری موج نو بسیار قابل اعتمادتر نسبت به امواج منظم برای تعیین سینماتیک موج و بارگذاری دینامیکی موج بر پایه توربین‌های بادی است.

Validation of New Wave Theory in Determining Stability of Offshore Wind Turbines

The New Wave theory has recently applied for predicting wave forces on marine structures including offshore wind turbines. However, the validation of the theory in determining wave force has not been fully confirmed. However, the validation of the results for predicting stability parameters of marine structures is necessary. In the present article the prediction of the New wave theory of water surface profile, wave kinematics and offshore wind turbine monopile pier responses to the wave, including base shear, overturning moment and maximum displacement are compared to the experimental data and results from linear irregular wave time series generated from the wave spectrum. The comparisons show that the results are promising and in an acceptable level of accuracy for design purposes. Since the New wave theory takes very short time of processing in compare to real irregular time series, the theory is considered as the reliable substitute for prediction of wave forces on offshore wind turbines. The comparison with the results of the conventional 5th Stokes regular waves shows that the new wave theory is significantly more accurate in predicting wave kinematics and wave loads on offshore wind turbine monopiles.