Differing from the fixed-type, the dynamic motion of floating-type offshore wind turbines is very sensitive to wind and wave excitations. Thus, the sensing and monitoring of its motion is important to evaluate the dynamic responses to the external excitation. In this context, a monitoring system for sensing and processing the wind-induced dynamic motion of spar-type floating offshore wind turbine is developed in this study. It is developed by integrating a 1/00 scale model of 2.5MW spar-type floating offshore wind turbine, water basin equipped with the wind generator, sensing and data acquisition systems, real-time CompactRIO controller and monitoring program. The scale model with the upper rotatable blades is installed within the basin by means of three mooring lines, and its translational and rotational motions are detected by 3-axis inclinometer and accelerometers and gyroscope. The detected motion signals are processed using a real-time controller CompactRIO to calculate the acceleration and tilting angle of nacelle and the attitude of floating platform. The developed monitoring system is demonstrated and validated by measuring and evaluating the time histories and trajectories of nacelle and platform motions for three different wind velocities and for eight different fairlead positions.
Kim, Hanguen;Kim, Donghoon;Park, Byeolteo;Lee, Seung-Mok
IEMEK Journal of Embedded Systems and Applications
/
v.15
no.2
/
pp.71-78
/
2020
This paper proposes vision sensors and deep learning-based around view monitoring system for ship berthing. Ship berthing to the port requires precise relative position and relative speed information between the mooring facility and the ship. For ships of Handysize or higher, the vesselships must be docked with the help of pilots and tugboats. In the case of ships handling dangerous cargo, tug boats push the ship and dock it in the port, using the distance and velocity information receiving from the berthing aid system (BAS). However, the existing BAS is very expensive and there is a limit on the size of the vessel that can be measured. Also, there is a limitation that it is difficult to measure distance and speed when there are obstacles near the port. This paper proposes a relative distance and speed estimation system that can be used as a ship berthing assist system. The proposed system is verified by comparing the performance with the existing laser-based distance and speed measurement system through the field tests at the actual port.
The numerical investigation of obliquely incident wave interactions with fully submerged dual buoy/porous-membrane floating breakwaters placed in parallel with spacing is studied based on linear potential theory and Darcy's law. The numerical solutions are obtained by using a discrete-membrane dynamic model and second-kind modified Bessel function distribution over the entire boundaries of fluid regions. First, numerical solutions for an idealized dual submerged system without buoys are obtained. Second, a more practical dual submerged system with membrane tension provided by buoys at its tops is investigated by the multi-domain boundary element method particularly devised for dual buoy/porous-membrane problems with gaps. The velocity potentials of wave motion are coupled with porous-membrane deformation, and solved simultaneously since the boundary condition on porous-membrane is not known in advance. The effects of varying permeability on membranes and wave characteristics are discussed for the optimum design parameters of systems previously studied. The inclusion of permeability on membrane eliminates the resonances that aggravate the breakwater performance. The system is highly efficient when waves generated by the buoys and membranes were mutually canceled and its energy at resonance frequency dissipates through fine pores on membranes.
Plate anchors are generally used for structures like transmission towers, mooring systems etc. where the uplift and lateral forces are expected to be predominant. The capacity of anchor plate can be increased by the use of geosynthetics without altering the size of plates. Numerical simulations have been carried out on three different sizes of square anchor plates. A single layer geosynthetic has been used as reinforcement in the analysis and placed at three different positions from the plate. The effects of various parameters like embedment ratio, position of reinforcement, width of reinforcement, frequency and loading amplitude on the pull out capacity have been presented in this study. The load-displacement behaviour of anchors for various embedment ratios with and without reinforcement has been also observed. The pull out load, corresponding to a displacement equal to each of the considered maximum amplitudes of a given frequency, has been expressed in terms of a dimensionless breakout factor. The pull out load for all anchors has been found to increase by more than 100% with embedment ratio varying from 1 to 6. Finally a semi empirical formulation for breakout factor for square anchors in reinforced soil has also been proposed by carrying out regression analysis on the data obtained from numerical simulations.
Yarramsetty, Poorna Chandra Rao;Domala, Vamshikrishna;Poluraju, P.;Sharma, R.
Ocean Systems Engineering
/
v.9
no.3
/
pp.219-240
/
2019
This paper presents the comparison between SFT response with linear and nonlinear cables. The dynamic response analysis of submerged floating tunnel (SFT) is presented computationally with linear and nonlinear tension legs cables. The analysis is performed computationally for two wave directions one at 90 degrees (perpendicular) to tunnel and other at 45 degrees to the tunnel. The tension legs or cables are assumed as linear and non- linear and the analysis is also performed by assuming one tension leg or cable is failed. The Response Amplitude Operators (RAO's) are computed for first order waves, second order waves for both failure and non-failure case of cables. For first order waves- the SFT response is higher for sway and heave degree of freedom with nonlinear cables as compared with linear cables. For second order waves the SFT response in sway degree of freedom is bit higher response with linear cables as compared with nonlinear cables and the SFT in heave degree of freedom has higher response at low time periods with nonlinear cables as compared with linear cables. For irregular waves the power spectral densities (PSD's) has been computed for sway and heave degrees of freedom, at $45^0$ wave direction PSD's are higher with linear cables as compared with nonlinear cables and at $90^0$ wave direction the PSD's are higher with non-linear cables. The mooring force responses are also computed in y and z directions for linear and nonlinear cables.
Renewable energy such as wave energy has gained popularity as a means of reducing greenhouse gases. However, the high cost and lack of available sea space in some countries have hindered the deployment of wave energy converters (WEC) as alternative means of sustainable energy production. By combining WECs with infrastructures such as floating breakwaters or piers, the idea of electricity generated from WECs will be more appealing. This paper considers the integration of vertical raft-type WEC (commonly known as the vertical flap WEC) with floating breakwater as means to generate electricity and attenuate wave force in the tropical sea. An array of 25 WECs attached to a floating breakwater is considered where their performance and effect on the wave climate are presented. The effects of varying dimensions of the WEC and mooring system of the floating breakwater have on the energy generation are investigated. The integrated WECs and floating breakwater is subjected to both the regular and irregular waves in the tropical sea to assess the performance of the system. The result shows that the integrated vertical flap-floating breakwater system can generate a substantial amount of wave energy and at the same time attenuate the wave force effectively for the tropical sea when optimal dimensions of the WECs are used.
Flexible risers have been used extensively in recent years for floating and early production systems. Such risers offer the advantage of having inherent heave compliance in their catenary thereby greatly reducing the complexity of the riser-to-rig and riser-to subsea interfaces. Another advantage with flexible risers is their greater reliability. Concerns about fatigue life, gas permeation and pigging of lines have been overcome by extensive experience with these risers in production applications. In this paper, flexible riser analysis results were compared through coupled and uncoupled dynamic analyses methods. A time domain coupled analysis capability has been developed to model the dynamic responses of an integrated floating system incorporating the interactions between vessel, moorings and risers in a marine environment. For this study, SPM (Single Point Mooring) system for an FSU in shallow water was considered. This optimization model was integrated with a time-domain global motion analysis to assess both stability and design constraints of the flexible riser system.
Kim, Kyong-Hwan;Lee, Kangsu;Sohn, Jung Min;Park, Sewan;Choi, Jong-Su;Hong, Keyyong
Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
/
v.18
no.3
/
pp.223-232
/
2015
The present paper considers the conceptual design of floating wave-offshore wind hybrid power generation system. The worldwide demand for ocean renewable energy is increasing rapidly. Wave and offshore wind energy have been attractive among the various ocean renewable energy sources, and the site to generate electricity from wave and offshore wind accords well together. This means that a hybrid power generation system, which uses wave and offshore wind energy simultaneously has many advantages and several systems have been already developed in Western Europe. A R&D project for a 10 MW class floating wave-offshore wind hybrid power generation system has been also launched in Korea. A semi-submersible platform, which has four vertical columns at each corner of the platform to be connected with horizontal pontoons, was designed for this system considering arrangements of multiple wind turbines and wave energy converters. A mooring system and power cable were also designed based on the metocean data of installation site. In the present paper, those results are presented, and the difficulties and design method in the design of hybrid power generation system are presented.
A solar power generation system on single point moored offshore plant has independent power system In order to satisfy the maritime environment and account for the number of sunless days, it is important to supply stable electric power to the systems. For these reasons, solar panels are installed in multiple directions. However, a partial shading effect occurs because the amount of light incident on each panel is different. The generated power by the solar generation system installed on land is affected by the latitude, then it is installed at an angle of 30 to $45^{\circ}$. in the case of Korea. In the case of a solar power generation system installed in a mooring type of marine plant, there is a possibility that the maximum power point is outside of the controllable range due to the partial shading effect. Therefore, a power generation loss occurs. By reducing the light amount difference between both panels, the maximum power point can exist in a range where the MPPT algorithm can track the power. The purpose is so the power generation efficiency can be further increased. In this paper, simulation results show that the highest power generation efficiency is obtained at an installation angle of $20^{\circ}$.
Peng, Cheng;Mansour, Alaa M.;Wu, Chunfa;Zuccolo, Ricardo;Ji, Chunqun;Greiner, Bill;Sung, Hong Gun
Ocean Systems Engineering
/
v.8
no.4
/
pp.427-439
/
2018
Floating Production Storage and Offloading (FPSO) units have the advantages of their ability to provide storage and offloading capabilities which are not available in other types of floating production systems. In addition, FPSOs also provide a large deck area and substantial topsides payload capacity. They are in use in a variety of water depths and environments around the world. It is a good solution for offshore oil and gas development in fields where there is lack of an export pipeline system to shore. However due to their inherently high motions in waves, they are limited in the types of risers they can host. The Low Motion FPSO (LM-FPSO) is a novel design that is developed to maintain the advantages of the conventional FPSOs while offering significantly lower motion responses. The LM-FPSO design generally consists of a box-shape hull with large storage capacity, a free-hanging solid ballast tank (SBT) located certain distance below the hull keel, a few groups of tendons arranged to connect the SBT to the hull, a mooring system for station keeping, and a riser system. The addition of SBT to the floater results in a significant increase in heave, roll and pitch natural periods, mainly through the mass and added mass of the SBT, which significantly reduces motions in the wave frequency range. Model tests were performed at the Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering (KRISO) in the fall of 2016. An analytical model of the basin model (MOM) was created in Orcaflex and calibrated against the basin-model. Good agreement is achieved between global performance results from MOM's predictions and basin model measurements. The model test measurements have further verified the superior motion response of LM-FPSO. In this paper, numerical results are presented to demonstrate the comparison and correlation of the MOM results with model test measurements. The verification of the superior motion response through model test measurements is also presented in this paper.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.