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意见意义科普!十几米的风速都抗不了? 涡激振动——风电机组寿命“闭幕者”

   日期:2019-03-15     泉源:风能专委会    欣赏:513    批评:0    
话说,风电机组连50年一遇的极限风速都扛得住(一样平常30m/s以上),乃至连台风都扛得住,怎样就扛不住普平凡通十几米的风了?


这统统源自一个深奥的“流体动力学知识点”——卡门涡街~~

简朴来说,便是风吹过风电机组的塔架时,会孕育发生……………“卡门涡街”


敲黑板,“卡门涡街”便是:非流线型物体,在稳固的流体中,都市在物体两侧周期性瓜代的孕育发生离开布局外貌的旋涡


双击666~~~说漩涡不就懂了嘛

水流过石头后,构成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

八错,水流过桥墩,风吹过高塔、烟囱、电线等都市构成卡门涡街,就这么神奇


当这个漩涡零落的频率与物体的固有频率相近时,就大概引发物体的共振,也便是涡激振动

莂鄙视涡激振动,伦家分分钟招致不行形貌的事变~~美国的塔科马海峡大桥,就在上个世纪以如许的方法竣事了生命。令人匪夷所思的是吹垮大桥的风不外8级(17.2~20.7m/s)罢了。但它在风中诡异扭动的画面,却广为传播。


对付风电机组圆圆的塔架而言,便是如许

哎妈呀,摇荡起来了

换个角度看,便是如许:


一阶涡激振动(垂直风向左右摇荡,基本是顶部作妖)

大概如许


二阶振动(也是垂直风向左右摇荡,然鹅顶部险些不动,中部摆动)

那题目来了,为神马曩昔都不细致这事哩?


这要从引发涡及振动的风速提及

曩昔的塔架比力矮,够刚,频率高,让它涡激振动的临界风速(伤害风速)比力高,风电机组很难遇到这种风速,可纰漏不计。

而如今每每被利用的全钢高塔,比力柔,频率低,让它涡激振动的临界风速(伤害风速)并不高,风电机组一不警惕就能遇到这种风速,没法纰漏啊(捂脸)。


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,其对塔架的毁伤会很大

它会疾速斲丧塔架的寿命,乃至有大概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


模仿表现,某140m塔架1分钟涡激振动斲丧的寿命相称于4天正常运转斲丧的寿命,也便是累积涡激振动约30小时就会产生委顿粉碎!

要是现实运转历程中风速到达临界风速范畴内,就大概产生伤害!(十几米都扛不住^&%*@#)

损伤这么大,另有救吗?


可喜的是,还真有!


对付一阶涡激振动,利用最多的步伐是:吊装时期,顶部塔筒加装扰流条,粉碎卡门涡街漩涡的构成,从而防备涡激振动


别的另有在吊装时期间接安置可装配阻尼器的方法

在机组吊装完成后永劫间不并网;或运转时期忽然永劫中断网的环境下,机组均无法正常对风,将容易呈现二阶涡激振动。

因而在平常运转维护中,要特殊细致不克不及任意断网停机。


那摸,二阶涡激振动有啥应对的步伐?

简朴粗犷的要领便是,外接电源,让机组还能正常偏航对风


如外接柴油发电机

大概间接用绳索拽起来


如斜拉索(海内现在还没见过)

另有加装硬件阻尼的方法


如摆锤加阻

另有一些方法,好比经过调解叶片姿势,增长机组气动阻尼,来克制涡激振动的

那题目又来了,涡激振动危害那么大,这些应对步伐都有用吗?结果有几多?任意用一个阔以吗?需不必要履历评价?测实验证?是不是该叫佩奇(哼哼)爬风机上瞅一瞅??

 

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