話說(shuō)，風(fēng)電機(jī)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(tái)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(gè)深?yuàn)W的“流體動(dòng)力學(xué)知識(shí)點(diǎn)”——卡門(mén)渦街~~

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是風(fēng)吹過(guò)風(fēng)電機(jī)組的塔架時(shí)，會(huì)產(chǎn)生……………“卡門(mén)渦街”


敲黑板，“卡門(mén)渦街”就是：非流線型物體，在穩(wěn)定的流體中，都會(huì)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(shuō)漩渦不就懂了嘛

水流過(guò)石頭后，形成1-2串漩渦


卡門(mén)渦街：艾瑪現(xiàn)形了

旗桿后的卡門(mén)渦街讓紅旗來(lái)回招展


卡門(mén)渦街：這個(gè)鍋我背

八錯(cuò)，水流過(guò)橋墩，風(fēng)吹過(guò)高塔、煙囪、電線等都會(huì)形成卡門(mén)渦街，就這么神奇


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

莂小看渦激振動(dòng)，倫家分分鐘導(dǎo)致不可描述的事情~~美國(guó)的塔科馬海峽大橋，就在上個(gè)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(guò)8級(jí)（17.2~20.7m/s）而已。但它在風(fēng)中詭異扭動(dòng)的畫(huà)面，卻廣為流傳。


對(duì)于風(fēng)電機(jī)組圓圓的塔架而言，就是這樣

哎媽呀，搖擺起來(lái)了

換個(gè)角度看，就是這樣：


一階渦激振動(dòng)（垂直風(fēng)向左右搖擺，基本是頂部作妖）

或者這樣


二階振動(dòng)（也是垂直風(fēng)向左右搖擺，然鵝頂部幾乎不動(dòng)，中部擺動(dòng)）

那問(wèn)題來(lái)了，為神馬以前都不注意這事哩？


這要從引發(fā)渦及振動(dòng)的風(fēng)速說(shuō)起

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

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(dòng)的臨界風(fēng)速（危險(xiǎn)風(fēng)速）并不高，風(fēng)電機(jī)組一不小心就能遇到這種風(fēng)速，沒(méi)法忽略啊（捂臉）。


一階渦激振動(dòng)會(huì)影響風(fēng)電機(jī)組的吊裝（塔頂晃來(lái)晃去）

二階渦激振動(dòng)，其對(duì)塔架的損傷會(huì)很大

它會(huì)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(jī)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(dòng)消耗的壽命相當(dāng)于4天正常運(yùn)行消耗的壽命，也就是累積渦激振動(dòng)約30小時(shí)就會(huì)發(fā)生疲勞破壞！

如果實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中風(fēng)速達(dá)到臨界風(fēng)速范圍內(nèi)，就可能發(fā)生危險(xiǎn)！（十幾米都扛不住^&%*@#）

傷害這么大，還有救嗎？


可喜的是，還真有!


對(duì)于一階渦激振動(dòng)，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(mén)渦街漩渦的形成，從而防止渦激振動(dòng)


另外還有在吊裝期間直接安裝可拆卸阻尼器的方式

在機(jī)組吊裝完成后長(zhǎng)時(shí)間不并網(wǎng)；或運(yùn)行期間突然長(zhǎng)時(shí)間斷網(wǎng)的情況下，機(jī)組均無(wú)法正常對(duì)風(fēng)，將容易出現(xiàn)二階渦激振動(dòng)。

因此在平時(shí)運(yùn)行維護(hù)中，要特別注意不能隨便斷網(wǎng)停機(jī)。


那摸，二階渦激振動(dòng)有啥應(yīng)對(duì)的措施？

簡(jiǎn)單粗暴的方法就是，外接電源，讓機(jī)組還能正常偏航對(duì)風(fēng)


如外接柴油發(fā)電機(jī)

或者直接用繩子拽起來(lái)


如斜拉索（國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)見(jiàn)過(guò)）

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(guò)調(diào)整葉片姿態(tài)，增加機(jī)組氣動(dòng)阻尼，來(lái)抑制渦激振動(dòng)的

那問(wèn)題又來(lái)了，渦激振動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)那么大，這些應(yīng)對(duì)措施都有效嗎？效果有多少？隨便用一個(gè)闊以嗎？需不需要經(jīng)驗(yàn)評(píng)估？測(cè)試驗(yàn)證？是不是該叫佩奇（哼哼）爬風(fēng)機(jī)上瞅一瞅？？