[发明专利]具有扰流钉的海上风电基础

说明书

本发明提供了一种具有扰流钉的海上风电基础，所述具有扰流钉的海上风电基础包括桩基础和扰流钉，桩基础包括在其长度方向上相互连接的第一部分和第二部分，第二部分埋入海床中，海床具有海床面，第一部分位于海床面上方；扰流钉至少设在第一部分上，扰流钉从第一部分的外周面沿第一方向突出，第一方向正交于桩基础的长度方向，扰流钉在桩基础的长度方向上的尺寸与其在环绕桩基础的周向上的尺寸之比大于等于1/2且小于等于2，多个扰流钉在桩基础的长度方向上和/或环绕桩基础的周向上间隔排布，第一部分的外径为d，相邻扰流钉之间的间隔大于等于0.25d小于等于1.0d。根据本发明的具有扰流钉的海上风电基础具有扰流效果好和稳定性更高等优点。

技术领域

本发明涉及海上风电领域，尤其是涉及一种具有扰流钉的海上风电基础。

背景技术

风能作为一种清无害的可再生能源，日益受到人类重视。其中相对于陆地风能而言，海上风能资源不仅具有较高的风速，而且距离海岸线较远，不受噪音限值的影响，允许机组制造更为大型化。

海上风电基础是支撑整个海上风力机的关键所在，成本约占整个海上风电投资的20％至25％，而海上风力发电机发生的事故多为桩基基础不稳造成的。由于波浪和潮流的作用，海上风电桩基基础周围的泥沙将会发生冲刷并形成冲坑，冲刷坑将会对桩基基础的稳定性产生影响。此外，在海床表面附近夹杂着泥沙的水流不断冲刷着桩基基础，腐蚀破坏桩基基础表面，严重时会造成海上风力机机组的坍塌。目前采用的海上风电桩基基础的防冲刷装置，主要为抛石防护法。但是抛石防护的整体性较差，运用过程中的维护费用和工作量较大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明提出一种具有扰流钉的海上风电基础，该具有扰流钉的海上风电基础能够对潮流进行有效的扰流。

根据本发明的具有扰流钉的海上风电基础包括：

桩基础，所述桩基础包括在其长度方向上相互连接的第一部分和第二部分，所述第二部分埋入海床中，所述海床具有海床面，所述第一部分位于所述海床面上方；

扰流钉，所述扰流钉至少设在所述第一部分上，所述扰流钉从所述第一部分的外周面沿第一方向突出，所述第一方向正交于所述桩基础的长度方向，所述扰流钉在所述桩基础的长度方向上的尺寸与其在环绕所述桩基础的周向上的尺寸之比大于等于1/2且小于等于2，所述扰流钉为多个，多个所述扰流钉在所述桩基础的长度方向上和/或环绕所述桩基础的周向上间隔排布，所述第一部分的外径为d，相邻所述扰流钉之间的间隔大于等于0.25d小于等于1.0d。

根据本发明的海上风电基础利用扰流钉“打散”潮流，从而改变桩基础附近潮流的流速和方向，进而使得潮流的能量在一定程度上得以消散，桩基础前方不会产生较大的马蹄形漩涡，从而在源头上抑制了马蹄形漩涡的形成。而且设置扰流钉能够有效地保护桩基础周围的砂石，从而可以避免冲刷坑的形成，进而使得桩基础1更加稳定。

在一些实施例中，在所述桩基础的长度方向上相邻的两个所述扰流钉错开，所述相邻的两个扰流钉在环绕所述桩基础的周向上的间距为0.25d至1.0d，

和/或，在环绕所述桩基础的周向上相邻的两个所述扰流钉错开，所述相邻的两个扰流钉在所述桩基础的长度方向上的间距为0.1d至0.4d。

在一些实施例中，所述若干扰流钉分为多列，每列所述扰流钉包括沿所述长度方向等间隔排列的多个所述扰流钉，所述多列扰流钉沿所述周向排列，相邻两列扰流钉在所述周向上错开。

在一些实施例中，所述扰流钉的密度向靠近海床面的方向增大。

在一些实施例中，所述第一部分的外周面包括朝向潮流方向的正面、所述正面相对的背面以及两个侧面，在所述正面和所述背面上分布的所述扰流钉的密度均大于在所述两个侧面上分布的所述扰流钉的密度。