如何防范卡门涡街对风机塔架造成毁灭伤害？

一般来说，风电机组毕竟是靠风“吃饭”的，承受每秒30米的风速是不在话下，甚至连台风都能抗住，然而有时恰恰是每秒十几米的小风，却“要了风机的命”。

原因就在于当风吹过风机塔架时，可能会产生“卡门涡街”。前几天深圳虎门大桥出现振动，也正是因为这个原因。

什么是卡门涡街？

卡门涡街是流体力学中重要的现象，在自然界中常可遇到，在一定条件下的定常来流绕过某些物体时，物体两侧会周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列线涡，经过非线性作用后，形成卡门涡街。如水流过桥墩，风吹过高塔、烟囱、电线等都会形成卡门涡街。

举一个最简单的例子，在我们升国旗的时候，旗帜升到最上空时，红旗会来回招展，这就是卡门涡街的作用。

如果涡街的交替脱落频率与物体的声学驻波频率相重合，还会出现共振。风机的塔架是由一根圆圆的圆管矗立在地面上，当流体绕流圆管时，卡门涡街的交替脱落会引起气柱的振动，如果涡街的交替脱落频率与物体的声学驻波频率相重合，就会引发声学共振，使之激烈振动，严重时，圆管会错开，甚至破裂。

1（一阶涡激振动）

2（二阶涡激振动）

虽然卡门涡街现象对风电机组暂时没有引起非常重大的灾害，但是没发生不代表不会发生，卡门涡街引起的震动严重起来甚至会使坚固的桥面扭曲坍塌。

如何防范卡门涡街对风机塔架造成毁灭伤害？

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或是直接安装可拆阻尼器，从而防止卡门涡街造成的漩涡。

对于二阶涡激振动，最简单粗暴的方式是：外接柴油发电机或者直接用绳子拽起来。当然也有一些有科技感的做法：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。