本发明专利技术提供一种扰流块及涡激振动抑制装置，所述扰流块包括：形变部，所述形变部包括迎风面，所述迎风面上设置有气孔；气囊，所述气囊设置在所述形变部内，其中，所述气囊与所述气孔连通，使得经所述气孔进入的气流能够进入所述气囊并使所述气囊膨胀，从而使所述形变部由扁平的第一状态形变至膨胀的第二状态。相比于现有技术同样尺寸的不可形变的扰流块，本发明专利技术的呈扁平的第一状态的扰流块可显著降低塔架的运输体积，并且降低运输风险以及运输过程中的磕碰风险，并且本发明专利技术所提供的扰流块可通过风力大小改变使用状态。风力大小改变使用状态。风力大小改变使用状态。
【技术实现步骤摘要】
扰流块及涡激振动抑制装置
[0001]本专利技术涉及风力发电
，更具体地讲，涉及一种扰流块及涡激振动抑制装置。
技术介绍
[0002]随着海上风力发电技术的不断发展，目前的新趋势是采用大直径、高塔筒等塔架结构，以满足海上大兆瓦风力发电机组的发展需求，但是在高塔架吊装过程中，塔架涡激振动发生频繁。从流体的角度来分析，任何非流线型物体，在恒定流速下，都会在物体两侧交替地产生脱离结构物表面的旋涡，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。如果此时柱体是弹性支撑的，或者柔性管体允许发生弹性形变，那么脉动流体力将引发柱体(管体)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，这种流体与结构物相互作用的问题被称作“涡激振动”(VIV)。假若构件的自振频率与漩涡的发放频率相接近，就会使构件发生共振破坏，这种共振破坏容易发生在高耸结构物上。随着塔筒高度的不断增加，共振破坏越容易发生，一旦发生共振破坏，轻则导致塔架晃动，无法完成正常机舱发电机吊装，重则对塔架内部的零部件造成损坏，甚至引发塔架倾倒。
[0003]针对塔筒因涡激振动而产生共振破坏的问题，目前的解决措施是改变塔筒结构的气动外形，抑制旋涡的规律性发放，避免旋涡的发放频率与塔筒的自振频率接近，例如，可在塔筒吊装前在塔筒壁上螺旋缠绕扰流块，考虑到成本问题，塔筒吊装完成后通常会拆卸扰流块，用于下次吊装使用。对于越来越高且直径越来越大的塔筒，扰流块的尺寸也需要进一步增大，但是存在的问题是，由于海上的操作空间有限，经常无法按照设计缠绕扰流块，导致涡激振动的抑制效果大大降低，因此，扰流块一般在塔架出厂前安装，尺寸增大的扰流块会使得运输体积大大增加，对于限宽限高的道路，会显著增加运输风险，并且运输过程中易磕碰而导致扰流块损坏。此外，扰流块安装、拆卸困难，尤其是在塔架吊装后再进行拆卸，不仅难度大，而且操作人员登高拆卸存在安全风险。此外，现有扰流块通常为串联结构，连接绳的两端与法兰固定，一旦运输或吊装过程中损坏导致连接绳断开，则会造成扰流块全部掉落，使用寿命短，并且连接绳的端部固定，续接困难，更换成本高。此外，扰流块体积大，存储不便。
技术实现思路
[0004]针对目前在塔架出厂前安装扰流块而导致运输风险增加的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种扰流块及涡激振动抑制装置。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供一种扰流块，所述扰流块包括：形变部，所述形变部包括迎风面，所述迎风面上设置有气孔；气囊，所述气囊设置在所述形变部内，其中，所述气囊与所述气孔连通，使得经所述气孔进入的气流能够进入所述气囊并使所述气囊膨胀，从而使所述形变部由扁平的第一状态形变至膨胀的第二状态。
[0006]可选地，所述形变部可包括：固定板，所述固定板包括相对的第一侧和第二侧；迎风板，所述迎风板的一侧与所述第一侧铰接，所述气孔形成在所述迎风板上，所述迎风板的与所述迎风板的所述一侧相对的另一侧向外弯折而形成第一钩形结构；背风板，所述背风板的一侧与所述第二侧铰接，所述背风板的与所述背风板的所述一侧相对的另一侧向内弯折而形成第二钩形结构，其中，所述第二钩形结构能够与所述第一钩形结构配合，以防止所述迎风板的所述另一侧在沿着所述背风板的内侧滑动的过程中与所述背风板脱离；所述固定板、所述迎风板与所述背风板一起形成用于所述气囊的容纳空间。
[0007]可选地，在所述背风板与所述固定板铰接的位置附近可设置有回弹元件；在所述迎风板与所述固定板铰接的位置附近可设置有所述回弹元件。
[0008]优选地，所述气孔可为多个，所述气囊可通过输气管道与所述气孔连通，并且所述输气管道可包括与所述气囊连通的主管道，所述主管道上可设有多个分管道，所述分管道至少连接一个所述气孔。
[0009]优选地，所述气囊可位于扰流块的沿着长度方向的中部，并且可包括互不连通的第一气囊和第二气囊，所述气孔分别形成在所述迎风板的彼此相对的第一端部和第二端部上，所述第一气囊通过所述输气管道与所述第一端部上的所述气孔连通，所述第二气囊通过所述输气管道与所述第二端部上的所述气孔连通。
[0010]优选地，所述迎风板可包括第一板、中间板和第二板，所述第一板和所述第二板分别通过弹性连接件与所述中间板连接，以使所述第一板和所述第二板能够分别相对于所述中间板转动，其中，所述第一板形成所述迎风板的所述第一端部，所述第二板形成所述迎风板的所述第二端部，所述中间板与所述固定板的所述第一侧铰接。
[0011]优选地，所述第一板和所述第二板相对于所述中间板转动的角度可在0
°-
10
°
的范围内。
[0012]优选地，所述第一气囊与所述中间板之间为柔性连接；所述第二气囊与所述中间板之间为柔性连接；以及所述第一气囊与所述背风板之间为柔性连接；所述第二气囊与所述背风板之间为柔性连接。
[0013]优选地，所述形变部可包括设置在所述形变部的相对两端的可折叠的密封件。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供一种涡激振动抑制装置，所述涡激振动抑制装置包括：如上所述的扰流块，所述扰流块为多个。
[0015]本专利技术所提供的扰流块包括形变部，形变部可由扁平的第一状态形变至膨胀的第二状态，相比于现有技术同样尺寸的不可形变的扰流块，本专利技术的呈扁平的第一状态的扰流块可显著降低塔架的运输体积，并且降低运输风险以及运输过程中的磕碰风险。
[0016]此外，随着风力发电机组的大型化发展，扰流块的尺寸相应增大，使得预安装扰流块的塔筒轮廓尺寸超出道路限制的范围，因此，对于在出厂前预安装扰流块的塔筒，其直径范围受限，而本专利技术所提供的呈扁平的第一状态的扰流块预安装后对塔筒轮廓尺寸的增幅小，有利于增大塔筒的允许预安装扰流块的直径范围，同时，有利于避免在海上安装时因操作空间有限使得无法按照设计缠绕扰流块而导致涡激振动抑制效果降低的问题。
[0017]此外，本专利技术所提供的扰流块可通过风力大小改变使用状态，风力越大，气囊的膨胀程度越大，扰流块改变风流向的效果越明显，涡激振动抑制效果也就更好。另外，迎风板上的气孔能够随着风的流向自动偏角，可增大迎风面积，使得气囊在较小的风力下即可膨
胀而使扰流块进入使用状态并起到涡激振动抑制效果。
[0018]此外，本专利技术所提供的扰流块可在其两端设置用于与张紧带连接的挂钩，相邻扰流块之间通过张紧带连接，这样，个别扰流块损坏导致断开，不会造成扰流块整体掉落，并且，张紧带易于续接，便于更换损坏的扰流块。另外，可进一步在固定板上设置磁铁，使每个扰流块均可吸附在塔筒段上，这样，即使个别扰流块损坏导致断开，其余扰流块仍能维持螺旋缠绕的形式，不会影响涡激振动抑制效果，使用寿命长，且单个扰流块更换方便、更换成本低。另外，通过张紧带和磁铁的方式固定，还可改变扰流块的位置，从而可在运输过程中，使扰流块避开运输托架，以避免扰流块受压损坏，运输后复位即可。
[0019]此外，本专利技术所提供的扰流块可安装在塔筒段的外包装上，可随外包装直接套在塔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种扰流块，其特征在于，所述扰流块(100)包括：形变部(200)，所述形变部(200)包括迎风面，所述迎风面上设置有气孔(206)；气囊(300)，所述气囊(300)设置在所述形变部(200)内，其中，所述气囊(300)与所述气孔(206)连通，使得经所述气孔(206)进入的气流能够进入所述气囊(300)并使所述气囊(300)膨胀，从而使所述形变部(200)由扁平的第一状态形变至膨胀的第二状态。2.根据权利要求1所述的扰流块，其特征在于，所述形变部(200)包括：固定板(201)，所述固定板(201)包括相对的第一侧和第二侧；迎风板(203)，所述迎风板(203)的一侧与所述第一侧铰接，所述气孔(206)形成在所述迎风板(203)上，所述迎风板(203)的与所述迎风板(203)的所述一侧相对的另一侧向外弯折而形成第一钩形结构(2034)；背风板(202)，所述背风板(202)的一侧与所述第二侧铰接，所述背风板(202)的与所述背风板(202)的所述一侧相对的另一侧向内弯折而形成第二钩形结构(2021)，其中，所述第二钩形结构(2021)能够与所述第一钩形结构(2034)配合，以防止所述迎风板(203)的所述另一侧在沿着所述背风板(202)的内侧滑动的过程中与所述背风板(202)脱离；所述固定板(201)、所述迎风板(203)与所述背风板(202)一起形成用于所述气囊(300)的容纳空间(204)。3.根据权利要求2所述的扰流块，其特征在于，在所述背风板(202)与所述固定板(201)铰接的位置附近设置有回弹元件(205)；在所述迎风板(203)与所述固定板(201)铰接的位置附近设置有所述回弹元件(205)。4.根据权利要求2所述的扰流块，其特征在于，所述气孔(206)为多个，所述气囊(300)通过输气管道(207)与所述气孔(206)连通，并且所述输气管道(207)包括与所述气囊(300)连通的主管道，所述主管道上设有多个分管道，所述分管道至少连接一个所述气孔(206)。5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：方晶，王杰，
申请(专利权)人：江苏金风科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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