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为什么打开塔筒门会放大振动幅度?
你了解这一点吗?塔筒内部的空气质量大约为1至2吨!那么,当塔筒底部门关闭时,由于空气本身的流通性和不可压缩性,会在塔筒内部起到阻尼器的效果,从而会减小塔筒的振动幅度。但当塔筒底部门打开时,塔筒内部由空气构成的阻尼器就失去了效果,因而无法减小塔筒的振动幅度,而且内部流通的气流会和外部的涡流产生叠加效应,从而放大了塔筒的振动幅度。请看下图所示的情形吧!
塔筒门关闭时的气流情况
塔筒门打开时的气流情况
可以看到,在开门和关门的条件下,塔筒下风向的漩涡脱离特征一致,但是塔筒门关闭时塔筒内部流动静止,塔筒门开启时可以看到气流从塔筒上方进入塔筒,并在每一层的开口处向下一层形成明显的漩涡,内外漩涡共同作用诱导涡激现象产生或者加剧。为什么有经验的吊装师傅总会在起吊前叮嘱道:“把每节塔筒的过人口和吊装口还有塔筒门统统都关闭!”就是这个道理。
为什么安装风轮后就没了产生涡激振动的条件?
还是从两种状态来说明这个问题:一种是静止状态下,不管风从哪个角度吹来,都会不同程度地受到风轮叶面的影响,进而迅速发生的流场变化就难以形成引起塔筒共振的稳定漩涡。下图的流体仿真结果揭示了这一点。
流场模型俯视图
流场模型侧视图
上面流场仿真模型的图示显示,在风轮静止条件下,可以看到因为风轮的存在,使得空气流经叶片后产生了大量的不规律的漩涡,从而破坏了原本涡激脱离的周期性,从而无法通过规律的涡街分离激发塔筒共振。
另一种就是风机运行状态下,风吹过转动的风轮面,显然不再是原来平稳的方向和速度了,这便根本就不存所谓的“涡”,没“涡”就没“激”,也就没有什么振动了啊!
抑制涡激振动的措施和原理就分享到这儿。值得提醒你的是,120米钢柔塔筒的“事儿”还没有结束,让我们下回见!
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