你了解這一點嗎?塔筒內(nèi)部的空氣質(zhì)量大約為1至2噸!那么,當塔筒底部門關(guān)閉時,由于空氣本身的流通性和不可壓縮性,會在塔筒內(nèi)部起到阻尼器的效果,從而會減小塔筒的振動幅度。但當塔筒底部門打開時,塔筒內(nèi)部由空氣構(gòu)成的阻尼器就失去了效果,因而無法減小塔筒的振動幅度,而且內(nèi)部流通的氣流會和外部的渦流產(chǎn)生疊加效應(yīng),從而放大了塔筒的振動幅度。請看下圖所示的情形吧!
塔筒門關(guān)閉時的氣流情況

塔筒門打開時的氣流情況
可以看到,在開門和關(guān)門的條件下,塔筒下風(fēng)向的漩渦脫離特征一致,但是塔筒門關(guān)閉時塔筒內(nèi)部流動靜止,塔筒門開啟時可以看到氣流從塔筒上方進入塔筒,并在每一層的開口處向下一層形成明顯的漩渦,內(nèi)外漩渦共同作用誘導(dǎo)渦激現(xiàn)象產(chǎn)生或者加劇。為什么有經(jīng)驗的吊裝師傅總會在起吊前叮囑道:“把每節(jié)塔筒的過人口和吊裝口還有塔筒門統(tǒng)統(tǒng)都關(guān)閉!”就是這個道理。
為什么安裝風(fēng)輪后就沒了產(chǎn)生渦激振動的條件?
還是從兩種狀態(tài)來說明這個問題:一種是靜止狀態(tài)下,不管風(fēng)從哪個角度吹來,都會不同程度地受到風(fēng)輪葉面的影響,進而迅速發(fā)生的流場變化就難以形成引起塔筒共振的穩(wěn)定漩渦。下圖的流體仿真結(jié)果揭示了這一點。
流場模型俯視圖
流場模型側(cè)視圖
上面流場仿真模型的圖示顯示,在風(fēng)輪靜止條件下,可以看到因為風(fēng)輪的存在,使得空氣流經(jīng)葉片后產(chǎn)生了大量的不規(guī)律的漩渦,從而破壞了原本渦激脫離的周期性,從而無法通過規(guī)律的渦街分離激發(fā)塔筒共振。
另一種就是風(fēng)機運行狀態(tài)下,風(fēng)吹過轉(zhuǎn)動的風(fēng)輪面,顯然不再是原來平穩(wěn)的方向和速度了,這便根本就不存所謂的“渦”,沒“渦”就沒“激”,也就沒有什么振動了啊!
抑制渦激振動的措施和原理就分享到這兒。值得提醒你的是,120米鋼柔塔筒的“事兒”還沒有結(jié)束,讓我們下回見!