[实用新型]一种风力发电机组柔性塔架扰流装置

说明书

一种风力发电机组柔性塔架扰流装置，旨在解决现有技术中机组处于停机状态时，柔性塔架结构易受涡激振动危害，以及用于抑制涡激振动的扰流装置在风力发电机组工作时受风载疲劳损伤的技术问题。本实用新型包括与地面固定连接的基座，基座上安装有塔架，塔架远离地面的一端安装有机舱，机舱上装有用以安装叶片的轮毂，塔架的外表面上装有呈螺旋状分布的扰流装置，扰流装置包括用以破坏周期性脱落涡旋的扰流板，扰流板与塔架外表面之间的沿塔架外表面周向的夹角可通过驱动构件进行调节。本实用新型具有如下有益效果：（1）扰流装置有效抑制涡激振动；（2）处于闭合状态的扰流装置不会影响机组运行和发电。

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，特别是涉及一种风力发电机组柔性塔架扰流装置。

背景技术

随着我国风电开发的重心逐步向南方低风速地区转移，为了获得更好的风资源，开发更高塔架的风力发电机组逐渐成为行业热点；柔性塔架是高塔机组的主要解决方案，相比传动刚性塔架，柔性塔架具有结构刚性小、结构固有频率低的特性。但是，对于目前主流的圆筒形或圆锥形塔架而言，当机组处于停机状态时，对塔架危害最大的风致振动为涡激振动，具体的，当空气流经截面呈圆形的塔架时，会在物体后面形成不对称交叉排列的层流涡街，这种交替发放的旋涡又会在柱体上生成顺流向及横流向周期性变化的脉动压力，由于柔性塔架允许发生弾性変形，脉动流体力将引发塔筒的周期性振动，这种规律性的柱振动反过来又会改变其尾流的旋涡发放形态，假若塔筒的自振频率与漩涡的发放频率相接近，就会使塔筒因共振而破坏。现有技术中消除风力发电机组柔性塔架结构涡激振动的相关措施主要有两种，一是对于塔筒进行刚性加固，或者增大尺度提高其刚度，改变塔筒的自振频率，避免它与漩涡发放频率相接近；二是想办法改变塔筒的尾流场，破坏尾流场漩涡的规律性泄放，例如在结构上安装螺旋线立板和改变结构截面形状等。

申请号为CN201821114263.5的中国专利公开了一种可抑制涡激振动的风力发电塔筒扰流条，包括扰流条主体，所述扰流条主体环绕在风力发电塔筒的外壁上，所述扰流条主体包括第一涡流抑制片和第二涡流抑制片，且第一涡流抑制片的下端固定有第二尼龙绳，所述第二涡流抑制片的内部套接连接有连接杆，且连接杆的右端与金属夹片卡接连接，所述连接杆和金属夹片上都开设有通孔，且通孔与固定件的固定轴套接连接，所述金属夹片的右端焊接有金属圆环，且金属圆环之间通过弹簧扣固定连接。

上述专利通过加施在风力发电塔筒上的扰流条主体打乱来风的轨迹，使其不能形成频率稳定的漩涡，进而抑制涡激振动；但是，当发电机组正常运行和发电时，扰流条长期受风载疲劳损伤，一方面会造成扰流条使用寿命的大幅下降，另一方面会增加塔架外载、噪音等问题。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术中当风力发电机组处于停机状态时，柔性塔架结构易受涡激振动危害，以及现有的用于抑制涡激振动的扰流装置在风力发电机组正常工作时长期受风载疲劳损伤的技术问题，提供一种风力发电机组柔性塔架扰流装置，所述扰流装置在塔架外表面呈螺旋状分布，通过打断稳定频率的漩涡形成以及破坏尾流场漩涡的规律性泄放来抑制涡激振动，当机组正常工作时，处于闭合状态的扰流装置不会影响机组的正常运行和发电，在降低扰流装置受风载疲劳损伤的同时解决了塔架外载、噪音等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种风力发电机组柔性塔架扰流装置，包括与地面固定连接的基础，所述基础上安装有塔架，塔架远离地面的一端安装有机舱，机舱上装有用以安装叶片的轮毂，塔架的外表面上装有呈螺旋状分布的扰流装置，扰流装置包括用以破坏周期性脱落涡旋的扰流板，扰流板与塔架外表面之间的沿塔架外表面周向的夹角可通过驱动构件进行调节。