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也许,你已看过《别为“涡激振动”这点事儿担心》一文,不再为120米钢柔塔筒吊装阶段的涡激共振现象担忧,那么不妨再了解一下抑制涡激振动的措施及其原理,知道为什么比知道是什么更有魅力,对吧!
为什么扰流条能抑制涡激振动?
下面这幅有点儿炫酷的照片,说的是风电塔筒海上整体运输方案,你看塔筒上的扰流条,就是为了抑制涡激振动。扰流条因其质量轻、安装方便,在塔筒海上运输场景使用较为普遍。
其原理也比较简单,该方案主要是通过加施在塔筒上的扰流条打乱来风的轨迹,使其不能形成频率稳定的漩涡。下图是塔筒上安装扰流器前后风吹过塔筒产生的漩涡对比情况:
需要说明的是,扰流条大多由塑料泡沫制作的三角柱串联而成,三根扰流条等距缠绕在塔筒上段,底部由细绳牵引至地固定,如下图所示:
为什么阻尼器能抑制涡激振动?
阻尼器法也是抑制涡激振动的常见方案,主要有如下几种类型:
从涡激振动的特点看,集中质量式摆锤方案既方便又有效:作为调谐质量块,摆锤利用反方向惯性力可显著抑制塔筒振动的响应幅值。需要说明的是,摆锤的质量和摆长取决于塔筒本身的质量和刚度,那么不恰当的设计不仅不能达到减振效果,而且可能会恶化振动情况。
据来自广灵风电场安装的实际测试效果显示,集中质量式摆锤方案降低振动幅度达90%!
为什么缆风绳能抑制涡激振动?
缆风绳方案简单易行,远景能源在滨海现场和东台现场进行了实践,证实了该方案的可靠性和可操作性。简单说,该方案通过缆风绳施加外力,破坏塔筒两侧的气动受力情况,并限制塔筒初始晃动的位移幅度,从而无法产生刚体自由状态下的自我激励从而抑制摆振,导致塔筒无法让涡激过程中晃动产生的振动能量产生累计。
看下图,可以说,两根细绳轻巧地拴住了涡激振动的牛鼻子。
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