[发明专利]一种风电塔筒扰流器

说明书

本发明公开了一种风电塔筒扰流器，由多个扰流器单元组成，每个扰流器单元的截面呈封闭的三边实心结构或带有开口端的三边薄壁结构，其中，多个扰流器单元依次相连接构成一股连续的螺旋线，且该股螺旋线通过位于端部的扰流器单元固定在塔筒外壁上，每个扰流器单元的底面均贴合至塔筒外壁上；或多个扰流器单元构成一股非连续的螺旋线排布在塔筒外壁上，即每个扰流器单元固定在塔筒外壁上，且其底面均贴合至塔筒外壁上，相邻两个扰流器单元之间保持间距设置。本发明的扰流器能够适应整个塔筒不同外径的随形要求，扰流效果好，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及风力发电机预防涡激共振的技术领域，尤其是指一种风电塔筒扰流器。

背景技术

当均匀流速的气流流过塔筒时，会在塔架背流面产生交替脱落的涡旋，形成卡门涡街。由卡门涡街诱导产生的激励会使塔架发生涡激共振，不但影响塔筒吊装，还减小塔筒的疲劳寿命、威胁塔筒及风电整机安全。塔筒吊装中，因发生涡激共振使塔筒摆幅加大，无法顺利完成塔筒、主机、风轮的对接，影响吊装进度；在风机吊装完成后并网前、电网掉电、风机故障等非运行状态下，因失去了叶轮对气流的扰动作用，塔筒易发生二阶涡激共振，会对塔筒造成极大的疲劳损伤。

现阶段，预防涡激共振的方式有多种，包括加装扰流条、加装振动控制阻尼器、通过风机叶片浆距角设置增大气动阻尼等。其中加装扰流条是在塔架吊装中，通过在上半段左右的塔筒上缠绕截面为三角形，用绳子串连起来的泡沫扰流条，通过加装的扰流条“打散”“扰乱”流过塔筒的气流，使其背流面不会产生有规律脱落的涡旋，但该方法的使用寿命有限，后期加装难度大；加装振动控制阻尼器和风力机叶片浆距角设置增大气动阻尼的，是一种被动控制方式，由于吊装过程中塔架的频率随着不同的吊装进度而不同，因此无法在吊装中使用；通过风机叶片浆距角设置增大气动阻尼的方法，也无法在塔筒吊装时应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使用寿命更长、且能够适应整个塔筒不同外径的随形要求的风电塔筒扰流器，扰流效果更好。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种风电塔筒扰流器，由多个扰流器单元组成，每个扰流器单元的截面呈封闭的三边实心结构或带有开口端的三边薄壁结构，其中，多个扰流器单元依次相连接构成一股连续的螺旋线，并通过位于端部的扰流器单元固定在塔筒外壁上，每个扰流器单元的底面均贴合至塔筒外壁上，通过调整扰流器单元的旋转角度使其相应位置的螺旋线适应整个塔筒不同外径的随形要求；或多个扰流器单元构成一股非连续的螺旋线排布在塔筒外壁上，即每个扰流器单元固定在塔筒外壁上，且其底面均贴合至塔筒外壁上，相邻两个扰流器单元之间保持间距设置，调整扰流器单元的旋转角度使其适应整个塔筒不同外径的随形要求。

进一步，所述扰流器单元的整体呈圆柱形螺旋结构，即三个面均为螺旋曲面形状，该圆柱形螺旋结构的基圆直径为安装区域内塔筒外径的最大值，所述扰流器单元底面的螺旋曲面形状适应塔筒外壁的形状，并贴合在塔筒外壁上。

进一步，所述扰流器单元与相邻扰流器单元连接的端部设有能够互相配合安装的连接件，两个扰流器单元之间通过连接件相连接。

进一步，所述连接件的一端预埋至扰流器单元的端部，其另一端向外延伸形成L形结构的连接板，相邻两个扰流器单元的两个连接板通过螺栓相连接。

进一步，所述扰流器单元固定在塔筒外壁上的端部设有固定件，所述固定件的一端预埋至扰流器单元的端部，其另一端向外延伸形成固定板，所述扰流器单元通过固定板固定在塔筒外壁上。

进一步，所述固定板通过粘接、焊接或螺栓连接固定在塔筒的外壁上。

进一步，调整扰流器单元的安装角度，即向扰流器螺旋线螺距增大的方向旋转，直至其两端与塔筒外壁贴合，当不能完全贴合时，间隙处使用耐候发泡橡胶填充。