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【遠景風向標】抑制渦激振動的五個為什么

2016-07-28 來源:遠景能源《風向標》 瀏覽數:3735


  
  你了解這一點嗎?塔筒內部的空氣質量大約為1至2噸!那么,當塔筒底部門關閉時,由于空氣本身的流通性和不可壓縮性,會在塔筒內部起到阻尼器的效果,從而會減小塔筒的振動幅度。但當塔筒底部門打開時,塔筒內部由空氣構成的阻尼器就失去了效果,因而無法減小塔筒的振動幅度,而且內部流通的氣流會和外部的渦流產生疊加效應,從而放大了塔筒的振動幅度。請看下圖所示的情形吧!
  
  塔筒門關閉時的氣流情況
  
  塔筒門打開時的氣流情況
  
  可以看到,在開門和關門的條件下,塔筒下風向的漩渦脫離特征一致,但是塔筒門關閉時塔筒內部流動靜止,塔筒門開啟時可以看到氣流從塔筒上方進入塔筒,并在每一層的開口處向下一層形成明顯的漩渦,內外漩渦共同作用誘導渦激現象產生或者加劇。為什么有經驗的吊裝師傅總會在起吊前叮囑道:“把每節塔筒的過人口和吊裝口還有塔筒門統統都關閉!”就是這個道理。
  
  為什么安裝風輪后就沒了產生渦激振動的條件?
  
  還是從兩種狀態來說明這個問題:一種是靜止狀態下,不管風從哪個角度吹來,都會不同程度地受到風輪葉面的影響,進而迅速發生的流場變化就難以形成引起塔筒共振的穩定漩渦。下圖的流體仿真結果揭示了這一點。
  
  流場模型俯視圖
   
  流場模型側視圖
  
  上面流場仿真模型的圖示顯示,在風輪靜止條件下,可以看到因為風輪的存在,使得空氣流經葉片后產生了大量的不規律的漩渦,從而破壞了原本渦激脫離的周期性,從而無法通過規律的渦街分離激發塔筒共振。
  
  另一種就是風機運行狀態下,風吹過轉動的風輪面,顯然不再是原來平穩的方向和速度了,這便根本就不存所謂的“渦”,沒“渦”就沒“激”,也就沒有什么振動了啊!
  
  抑制渦激振動的措施和原理就分享到這兒。值得提醒你的是,120米鋼柔塔筒的“事兒”還沒有結束,讓我們下回見!
閱讀上文 >> 中國航天萬源國際最大規模風電場并網發電
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