上篇 | 涡激振动如何“偷塔”风电机组
话说，风电机组连50年一遇的极限风速都扛得住（一般30m/s以上），甚至连台风都扛得住，怎么就扛不住涡激振动偷塔了？
这一切源自一个深奥的“流体动力学知识点”
——卡门涡街。
简单来说，就是风吹过风电机组的塔架时
会产生
。
。
。
“卡门涡街”
此
处
敲
黑
板
“卡门涡街”就是：非流线型物体，在稳定的流体中，都会在物体两侧周期性交替的产生脱离结构表面的旋涡。
双击666~~~说漩涡不就懂了嘛
水流过石头后，形成1-2串漩涡▼
卡门涡街：艾玛现形了
旗杆后的卡门涡街让红旗来回招展▼
卡门涡街：这个锅我背
水流过桥墩，风吹过高塔、烟囱、电线等
都会形成卡门涡街
就这么神奇
当这个漩涡脱落的频率与物体的固有频率相近时，就可能引发物体的共振，也就是涡激振动。
别小看涡激振动，伦家分分钟导致不可描述的事情~~美国的塔科马海峡大桥，就在上个世纪以这样的方式结束了生命。令人匪夷所思的是吹垮大桥的风不过8级（17.2~20.7m/s）而已。但它在风中诡异扭动的画面，却广为流传▼
对于风电机组圆圆的塔架而言，就是这样▼
哎妈呀，摇摆起来了
换个角度看，就是这样▼
一阶涡激振动（垂直风向左右摇摆，基本是顶部作妖）
或者这样▼
二阶振动（也是垂直风向左右摇摆，然鹅顶部几乎不动，中部摆动）
那问题来了
为什么以前都不注意这事呢？
这要从引发涡及振动的风速说起。以前的塔架比较矮，够刚，频率高，让它涡激振动的临界风速（危险风速）比较高，风电机组很难遇到这种风速，可忽略不计。
而现在经常被使用的全钢高塔，比较柔，频率低，让它涡激振动的临界风速（危险风速）并不高，风电机组一不小心就能遇到这种风速，没法忽略啊
一阶涡激振动会影响风电机组的吊装（塔顶晃来晃去）；二阶涡激振动，其对塔架的损伤会很大。它会快速消耗塔架的寿命，甚至有可能整出超大的极限载荷，让机组直（wu）接（fa）破（wan）坏（hui）
看看某140m塔架的寿命图▼
模拟显示，某140m塔架1分钟涡激振动消耗的寿命相当于4天正常运行消耗的寿命，也就是累积涡激振动约30小时就会发生疲劳破坏！
如果实际运行过程中风速达到临界风速范围内，就可能发生危险！（十几米都扛不住^&%*@#）
伤害这么大，还有救吗？
可喜的是
还
真
有
！
实际上风电行业对涡激振动的研究和预防措施是比较成熟滴
对于一阶涡激振动，使用最多的措施是：吊装期间，顶部塔筒加装扰流条，破坏卡门涡街漩涡的形成，从而防止涡激振动。
另外还有在吊装期间直接安装可拆卸阻尼器的方式。
在机组吊装完成后长时间不并网；或运行期间突然长时间断网的情况下，机组均无法正常对风，将容易出现二阶涡激振动。
因此在平时运行维护中，要特别注意不能随便断网停机。
emmmm，那...二阶涡激振动有啥应对的措施？
简单粗暴的方法就是
如外接柴油发电机
或者直接用绳子拽起来▼
如斜拉索（国内目前还没见过）
还有加装硬件阻尼的方式▼
如摆锤加阻
还有一些方式，比如通过调整叶片姿态，增加机组气动阻尼，来抑制涡激振动的。
那问题又来了
涡激振动风险那么大
这些应对措施都有效吗？
效果有多少？随便用一个阔以吗？
需不需要经验评估？测试验证？
是不是该叫佩奇（哼哼）爬风机上瞅一瞅？？
关注鉴衡认证，看下回分解(*￣)￣)
／End.
供稿：鉴衡认证CGC 李煌、李鹏、符鹏程
复制链接查看下篇文章
下篇：战略上藐视战术上重视 防好涡激振动 柔塔高枕无忧
http://t.cn/ExXBTrJ
北京鉴衡认证中心
北京鉴衡认证中心成立于 2003 年，经国家认证认可监督管理委员会批准，致力于可再生能源、消费类电子电器、轨道交通、储能及以 3D 打印、机器视觉、无人系统为代表的战略新兴领域，提供技术开发、标准制定、认证、检测、产业和政策研究等服务。
地址：北京市东城区和平里北街 6 号尚 8 远东文化园 26 号楼 3 层
邮编：100013
电话（Tel）： +86-10-59796665
传真（Fax）： +86-10-64228215
▼ 传递信息 建立信任提供知识 促进进步 ▼