Ringing Loads on Offshore Wind Turbine Monopiles

Kristiansen og Faltinsen(2017) bekreftet at ikke-viskøs FNV-theory, sammenlignet med eksperimenter, over-estimerte de tredje-harmoniske bølgelast amplitudene for lengre og brattere bølger. Beregning av lokalt KC-nummer langs vertikal akse på sylinderen, indikerte at virvelavlsøning var av betydning når avvikene oppsto. Derfor ble en last-beregnings modell, bestående av CFD og FNV teori laget, for å kunne ta hensyn til de visøkse effektene utelatt fra FNV-teorien. Resultatene fra denne kombinerte last-modellen sammenfallt derimot ikke noe mer med eksperimenter, enn hva ikke-viskøs FNV-teori gjorde. De tredje harmoniske amplitudene ble faktisk i noe sørre grad over-estimert sammenlignet med eksperimentelle verdier. Ulik modellering av strøm og grensesjikt ble fosøkt, for å se om dette kunne endre på resultatene. Selv om det ble påvist at dette hadde innvirkning på virvelavløsningen, og trykk-fordelingen på sylinderen, var de harmoniske lastene nesten identiske mellom bruk av ulike viskøse modellene. Inkluderingen av 2-D viskøse effekter ble derfor ikke påvist å kunne forklare avvikene mellom eksperimenter og FNV-teori i dette arbeidet. Et eksperiment ble også gjennomført, får å studere utelatte 3D-effekter nøyere. Spesielt i fokus var en forhøyelse av den fri overflaten bak sylinderen, som har vært observert under mange eksperimenter med bølgelaster på en vertikal sylinder. Høyere harmoniske laster fra denne lokale forhøyelsen av fri overflate, kan muligens være årsaken bak avvikene i de tredje-harmoniske lastene mellom teori og eksperimenter. 3-D CFD er nødvendig for å kunne modellere denne effekten numerisk