也許,你已看過《別為“渦激振動”這點事兒擔心》一文,不再為120米鋼柔塔筒吊裝階段的渦激共振現象擔憂,那么不妨再了解一下抑制渦激振動的措施及其原理,知道為什么比知道是什么更有魅力,對吧!
為什么擾流條能抑制渦激振動?
下面這幅有點兒炫酷的照片,說的是風電塔筒海上整體運輸方案,你看塔筒上的擾流條,就是為了抑制渦激振動。擾流條因其質量輕、安裝方便,在塔筒海上運輸場景使用較為普遍。
其原理也比較簡單,該方案主要是通過加施在塔筒上的擾流條打亂來風的軌跡,使其不能形成頻率穩定的漩渦。下圖是塔筒上安裝擾流器前后風吹過塔筒產生的漩渦對比情況:
需要說明的是,擾流條大多由塑料泡沫制作的三角柱串聯而成,三根擾流條等距纏繞在塔筒上段,底部由細繩牽引至地固定,如下圖所示:
為什么阻尼器能抑制渦激振動?
阻尼器法也是抑制渦激振動的常見方案,主要有如下幾種類型:
從渦激振動的特點看,集中質量式擺錘方案既方便又有效:作為調諧質量塊,擺錘利用反方向慣性力可顯著抑制塔筒振動的響應幅值。需要說明的是,擺錘的質量和擺長取決于塔筒本身的質量和剛度,那么不恰當的設計不僅不能達到減振效果,而且可能會惡化振動情況。
據來自廣靈風電場安裝的實際測試效果顯示,集中質量式擺錘方案降低振動幅度達90%!
為什么纜風繩能抑制渦激振動?
纜風繩方案簡單易行,遠景能源在濱海現場和東臺現場進行了實踐,證實了該方案的可靠性和可操作性。簡單說,該方案通過纜風繩施加外力,破壞塔筒兩側的氣動受力情況,并限制塔筒初始晃動的位移幅度,從而無法產生剛體自由狀態下的自我激勵從而抑制擺振,導致塔筒無法讓渦激過程中晃動產生的振動能量產生累計。
看下圖,可以說,兩根細繩輕巧地拴住了渦激振動的牛鼻子。
為什么打開塔筒門會放大振動幅度?