风电机组如何避免涡激振动

风电机组吊装过程中有这样一个规定：顶端塔筒吊装完后，当天必须完成机舱吊装。

这是为什么呢？

原因就在于“涡激振动”的存在。

风机塔筒的涡激振动，是大跨度的塔筒在低风速下出现的一种风致振动现象。从流体的角度来分析，任何非流线型物体，在一定的恒定流速下，都会在物体两侧交替地产生脱离结构物表面的旋涡。

假若塔筒的自振频率与漩涡的发放频率相接近，就会使塔筒发生共振破坏，因此这种涡激振动是极其有害的，而风机设备高昂的造价使其无法承受一次这种类型的破坏，因此，最大限度地避免被涡激振动破坏，要求风机塔筒安装过程一步到位。

一般来说，防止涡激振动可采取两方面措施：一是对于构件进行刚性加固，或者增大尺度提高其刚度，改变构件的自振频率，避免它与漩涡发放频率相接近；二是想办法改变构件后的尾流场，破坏尾流场漩涡的规律性泄放，如在结构上安装螺旋线立板和改变结构截面形状等。

在风电行业，有以下五种方法来抑制塔筒的涡激振动。

一、安装扰流条

在塔筒上安装扰流条，用于打乱风的轨迹，使其不能形成频率稳定的漩涡，以此避免与塔筒自身频率相匹配而造成的破坏性的涡激振动。

二、利用阻尼器

阻尼器，是以提供运动的阻力，耗减运动能量的装置，对于补偿拾振器摆系统中很小的摩擦和空气阻力，改善频率响应等具有重要作用。阻尼器利用摆锤的反方向惯性力可显著抑制塔筒振动的响应幅度。

三、安装缆风绳

通过安装缆风绳施加外力，破坏塔筒两侧的气动受力情况，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涡激，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。

四、安装机舱和叶轮

安装机舱后，不管风从哪个角度吹来，都会受到机舱的影响，从而使得塔筒共振的稳定漩涡受到影响；安装叶轮后，不管风从那个角度吹来，都会受到叶轮的影响，从而产生流场的变化，使得塔筒共振难以形成稳定漩涡。

五、吊装时关闭塔筒门

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。