Tilbake til søkeresultatene

ENERGIX-Stort program energi

Cyber-physical empirical methods for lattices of marine structures

Alternativ tittel: Cyber-physical empirical methods for lattices of marine structures

Tildelt: kr 11,2 mill.

Prosjektnummer:

326654

Prosjektperiode:

2021 - 2025

Midlene er mottatt fra:

Samarbeidsland:

CYBERLAB skal forske på offshore kraftsystemer bestående av et nettverk av flytende konstruksjoner forankret sammen på en skalerbar og kostnadseffektiv måte. Dagens simuleringsverktøy, eksperimentelle metoder og offshore-regelverk er primært tiltenkt isolerte flytende konstruksjoner og tar ikke hensyn til samvirket mellom konstruksjonene på en tilstrekkelig god måte. Det knytter seg derfor en rekke utfordringer til design og analyse av slike systemer som ikke er tilstrekkelig hensyntatt med dagens praksis. CYBERLAB tar sikte på å utvikle radikale nye (kyber-fysiske) empiriske metoder for å forstå bedre den dynamiske oppførselen til nettverk av konstruksjoner. Hovedmålet er å gjøre det norske offshore-miljøet i stand til å designe optimale og kostnadseffektive systemer, og med det oppnå en pioner-fordel i det stadig voksende grønne energimarkedet. CYBERLAB vil ledes av SINTEF Ocean og vil samle internasjonale eksperter fra akademia igjennom samarbeidet med NTNU og Aarhus Universitet, i tillegg til en fremragende gruppe med industripartnere (Equinor, Aker Offshore Wind, APL, Sevan SSP og Deep Sea Mooring). Metodene som skal utvikles i CYBERLAB vil være sentrale i utviklingen av det ny Ocean Space Centre i Trondheim.

Future ocean energy installations are changing in character, from single moored floating structures to large lattices of floating structures, such as floating wind parks or interconnected solar islands. Lattices are here defined as two-dimensional arrangements of identical structures (cells), interconnected by soft connections such as mooring lines. Lattices have a more complex dynamic than monolithic structures (many more eigenmodes), and will therefore require an accurate modelling of excitation and damping mechanisms. To design and verify lattices, computational models that account for the reciprocal interaction among elementary cells of the lattice and the hydrodynamic loading must be developed, and validated with experiments. However, the limited size of existing hydrodynamic testing facilities would require performing tests at ultra-small scales that entail scaling issues. The present project proposes to use cyber-physical (CP) empirical methods to address this problem, in which the dynamic system under study is partitioned into physical and numerical substructures that interact with each other in real-time through a control system. In CP empirical methods, the behaviour of the physical substructures is partly unknown, while the numerical subsystems are described by validated computational models. In marine technology, such methods have been developed to enable empirical studies on floating wind turbines and led to the discovery of unexpected effects, such as wind-velocity dependent eigenmodes. Lattices will be studied by iteratively calibrating the parameters of the hydrodynamic models of the simulated cells based on experiments involving a unique physical cell, and simulating the rest of the lattice. Bayesian optimal experimental design (OED) will provide a mathematically sound framework for validation and calibration of hydrodynamic loading models in this context.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

ENERGIX-Stort program energi