話說，風(fēng)電機組連50年一遇的極限風(fēng)速都扛得?。ㄒ话?0m/s以上），甚至連臺風(fēng)都扛得住，怎么就扛不住普普通通十幾米的風(fēng)了？


這一切源自一個深奧的“流體動力學(xué)知識點”——卡門渦街~~

簡單來說，就是風(fēng)吹過風(fēng)電機組的塔架時，會產(chǎn)生……………“卡門渦街”


敲黑板，“卡門渦街”就是：非流線型物體，在穩(wěn)定的流體中，都會在物體兩側(cè)周期性交替的產(chǎn)生脫離結(jié)構(gòu)表面的旋渦


雙擊666~~~說漩渦不就懂了嘛

水流過石頭后，形成1-2串漩渦


卡門渦街：艾瑪現(xiàn)形了

旗桿后的卡門渦街讓紅旗來回招展


卡門渦街：這個鍋我背

八錯，水流過橋墩，風(fēng)吹過高塔、煙囪、電線等都會形成卡門渦街，就這么神奇


當(dāng)這個漩渦脫落的頻率與物體的固有頻率相近時，就可能引發(fā)物體的共振，也就是渦激振動

莂小看渦激振動，倫家分分鐘導(dǎo)致不可描述的事情~~美國的塔科馬海峽大橋，就在上個世紀(jì)以這樣的方式結(jié)束了生命。令人匪夷所思的是吹垮大橋的風(fēng)不過8級（17.2~20.7m/s）而已。但它在風(fēng)中詭異扭動的畫面，卻廣為流傳。


對于風(fēng)電機組圓圓的塔架而言，就是這樣

哎媽呀，搖擺起來了

換個角度看，就是這樣：


一階渦激振動（垂直風(fēng)向左右搖擺，基本是頂部作妖）

或者這樣


二階振動（也是垂直風(fēng)向左右搖擺，然鵝頂部幾乎不動，中部擺動）

那問題來了，為神馬以前都不注意這事哩？


這要從引發(fā)渦及振動的風(fēng)速說起

以前的塔架比較矮，夠剛，頻率高，讓它渦激振動的臨界風(fēng)速（危險風(fēng)速）比較高，風(fēng)電機組很難遇到這種風(fēng)速，可忽略不計。

而現(xiàn)在經(jīng)常被使用的全鋼高塔，比較柔，頻率低，讓它渦激振動的臨界風(fēng)速（危險風(fēng)速）并不高，風(fēng)電機組一不小心就能遇到這種風(fēng)速，沒法忽略?。ㄎ婺槪?br />

一階渦激振動會影響風(fēng)電機組的吊裝（塔頂晃來晃去）

二階渦激振動，其對塔架的損傷會很大

它會快速消耗塔架的壽命，甚至有可能整出超大的極限載荷，讓機組直（wu）接（fa）破（wan）壞（hui）

看看某140m塔架的壽命圖


模擬顯示，某140m塔架1分鐘渦激振動消耗的壽命相當(dāng)于4天正常運行消耗的壽命，也就是累積渦激振動約30小時就會發(fā)生疲勞破壞！

如果實際運行過程中風(fēng)速達到臨界風(fēng)速范圍內(nèi)，就可能發(fā)生危險?。ㄊ畮酌锥伎覆蛔&%*@#）

傷害這么大，還有救嗎？


可喜的是，還真有!


對于一階渦激振動，使用最多的措施是：吊裝期間，頂部塔筒加裝擾流條，破壞卡門渦街漩渦的形成，從而防止渦激振動


另外還有在吊裝期間直接安裝可拆卸阻尼器的方式

在機組吊裝完成后長時間不并網(wǎng)；或運行期間突然長時間斷網(wǎng)的情況下，機組均無法正常對風(fēng)，將容易出現(xiàn)二階渦激振動。

因此在平時運行維護中，要特別注意不能隨便斷網(wǎng)停機。


那摸，二階渦激振動有啥應(yīng)對的措施？

簡單粗暴的方法就是，外接電源，讓機組還能正常偏航對風(fēng)


如外接柴油發(fā)電機

或者直接用繩子拽起來


如斜拉索（國內(nèi)目前還沒見過）

還有加裝硬件阻尼的方式


如擺錘加阻

還有一些方式，比如通過調(diào)整葉片姿態(tài)，增加機組氣動阻尼，來抑制渦激振動的

那問題又來了，渦激振動風(fēng)險那么大，這些應(yīng)對措施都有效嗎？效果有多少？隨便用一個闊以嗎？需不需要經(jīng)驗評估？測試驗證？是不是該叫佩奇（哼哼）爬風(fēng)機上瞅一瞅？？