[实用新型]风电机组塔架减振降载用涡流发生器及风电机组、塔架

说明书

本实用新型公开了一种风电机组塔架减振降载用涡流发生器及含有其的风电机组塔架、风电机组，其中涡流发生器布置在塔架外表面，涡流发生器有多组；每组涡流发生器包括一个或两个平板，平板均采用三角形结构，三角形的底边与塔架外表面连接，三角形的两个底角均小于30°；当为两个平板时，两个平板关于涡流发生器的中心轴线对称。其中，多组涡流发生器呈螺旋状分布于塔架的外表面上。本实用新型的涡流发生器，可适应各个风向，能有效抑制气流分离，从而可以有效改变塔架后方流场及相应的气动力，通过改变作用于塔架的气动力频率，从而避免塔架涡激振动的产生，真正从源头上实现塔架的减振降载。

技术领域

本实用新型涉及风电技术领域，特别是涉及一种风电机组塔架减振降载用涡流发生器及含有其的风电机组塔架、风电机组。

背景技术

近年来，我国风电开发的重心逐渐向低风速地区转移，风电厂商们通过不断加长叶片来提高机组发电量。但是叶片不可能无限地增长，因为叶片的增长会使机组承受的载荷增加。因此，应摸索其它方法来提高低风速地区风电机组发电量，通过增加塔架高度来提高风电机组可利用小时数便是一个可行的途径。传统的塔架在100米以后，重量会随高度呈指数级增长，所以，柔性塔架应运而生。

与传统的塔架相比，柔性塔架的刚度相对较小，在同样的风况下，振动比较大，这对塔架自身、叶片及传动系统均会产生不利影响。适当地降低柔性塔架振幅对于提高风电机组安全性、延长疲劳寿命具有重要意义。因此，如何能更好地实现风电机组塔架的减振降载，成为当前业界急需改进的目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是更好地实现风电机组塔架的减振降载，以提高风电机组安全性、延长其疲劳寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种风电机组塔架减振降载用涡流发生器，所述涡流发生器布置在塔架外表面，涡流发生器有多组；每组涡流发生器包括一个或两个平板，平板均采用三角形结构，三角形的底边与塔架外表面连接，三角形的两个底角均小于30°；当为两个平板时，两个平板关于涡流发生器的中心轴线对称。

进一步，每个平板的底边与中心轴线的夹角均为15°-60°。

进一步地，多组涡流发生器呈螺旋状分布于塔架的外表面上；多组涡流发生器呈单螺旋或多螺旋状平均分布于塔架的外表面；在塔架垂直方向上，相邻的涡流发生器安装平面的间隔为100mm-1500mm，每一个安装平面内的涡流发生器相对于上一个安装平面内的、同一个螺旋内的涡流发生器，绕塔架轴线偏转了5°-90°。

进一步地，所述平板的最大高度为当地边界层厚度的0.2-0.8倍。

进一步地，所述平板为等腰三角形，且所述平板的顶角采用倒圆角处理。

进一步地，所述平板均垂直于塔架外表面；所述涡流发生器采用胶接的方式粘接于塔架外表面，且粘接时，根据塔架外表面对涡流发生器的底边进行适应性修形，使两者完全贴合。

进一步地，所述多组涡流发生器均安装在塔架的60％高度以上。

本实用新型还提供了一种具有减振降载功能的风电机组塔架，所述塔架上安装有上述涡流发生器。

进一步地，所述塔架为柔性塔架。

本实用新型还提供了一种安全性高、疲劳寿命长的风电机组，所述风电机组包括上述的风电机组塔架。

通过采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型的涡流发生器，其平板采用底角均小于30°的三角形，可适应各个风向，能有效抑制气流分离，从而可以有效改变塔架后方流场及相应的气动力，通过改变作用于塔架的气动力频率，从而避免塔架涡激振动的产生，真正从源头上实现塔架的减振降载。