[发明专利]一种用于抑制塔筒吊装阶段涡激振动的方法

说明书

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种用于抑制塔筒吊装阶段涡激振动的方法，包括：获取塔筒总高度；根据塔筒总高度获取预设数量的扰流块组件和预设长度的绳索；将各扰流块组件和绳索组建成若干条扰流条；将各扰流条以悬垂于地面的方式，均匀布设在塔筒预设范围内。扰流条增加了经过塔筒来流风的湍流度，将流场中大的涡结构离散成小的涡结构，使得塔筒周围难以形成稳定的卡门涡街，从而抑制了涡激振动。通过悬垂于地面的方式安装扰流条，不仅能有效抑制塔筒的涡激振动，而且扰流条的安装、拆卸都较为简单，成本较低，容易被推广。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种用于抑制塔筒吊装阶段涡激振动的方法。

背景技术

当风电机组处于吊装阶段时，缺少旋转的叶片对来流风进行扰动，在来流风作用下，塔筒截面背风面存在逆压梯度。随着雷诺数的增加，塔筒表面的流动发生边界层分离，并在塔筒背风面产生交替脱落的旋涡，称为卡门涡街。卡门涡街使塔筒受到周期性变化的脉动压力，强迫塔筒发生的周期性振动，塔筒振动又会反过来改变其尾流结构，这种流体、结构之间的相互耦合作用称为“涡激振动”。

当风速增大到一定程度时，漩涡脱落频率将不再随风速发生变化，而是等于塔筒的一阶固有频率，这种现象即为涡激振动的“锁定”特性，相应的风速称为临界风速。当涡激振动发生“锁定”时，塔筒将发生共振，产生大幅值的振动。涡激振动放大了机组的振动，影响现场施工操作，甚至威胁机组安全。长时间的涡激振动能消耗塔筒的使用寿命。因此抑制塔筒涡激振动对保护机组及延长塔筒寿命都具有重要的意义。

现有技术中，抑制塔筒涡激振动的方法通常是在塔筒内部安装阻尼器，阻尼器可以提供运动的阻力，消耗运动能量，降低振动幅度，但是安装阻尼器的成本较高，且抑制塔筒涡激振动的效果较差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出一种用于抑制塔筒吊装阶段涡激振动的方法，抑制了塔筒涡激振动。

本发明采用的技术方案是一种用于抑制塔筒吊装阶段涡激振动的方法。

在第一种可实现方式中，一种用于抑制塔筒吊装阶段涡激振动的方法，包括：获取塔筒总高度；根据塔筒总高度获取预设数量的扰流块组件和预设长度的绳索；将各扰流块组件和绳索组建成若干条扰流条；将各扰流条以悬垂于地面的方式，均匀布设在塔筒预设范围内。

结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，将绳索和各扰流块组件组建成若干条扰流条，包括：通过绳索将各扰流块组件串联成若干个扰流条，扰流条的数量大于或等于4；各扰流块组件之间打有绳结，各扰流块组件之间间隔第一预设长度。

结合第一种可实现方式，在第三种可实现方式中，将各扰流条以悬垂于地面的方式，均匀布设在塔筒预设范围内，包括：在最后一节塔筒顶部的法兰上安装若干个塔顶支架；将各扰流条顶端分别固定在各塔顶支架上；将各扰流条尾端通过地钉分别固定在地面上。

结合第一种可实现方式，在第四种可实现方式中，扰流块组件的外形为正三棱柱，扰流块组件的中心沿高度方向设置有通道，通道用于穿过绳索。

结合第四种可实现方式，在第五种可实现方式中，扰流块组件的中心沿高度方向设置有中心圆柱，中心圆柱分别与正三棱形的三个四边形侧面通过方形板连接。

结合第四种可实现方式，在第六种可实现方式中，扰流块组件采用重量轻、强度高的塑料或发泡聚合物。

结合第四种可实现方式，在第七种可实现方式中，正三棱柱的横截面边长为20cm～50cm，正三棱柱的高度为50cm～100cm。

结合第四种可实现方式，在第八种可实现方式中，绳索直径小于扰流块组件中心的通道直径，绳索选用麻绳或者尼龙绳。