來源：HSE學習交流微信公眾號

也許，你已聽說120米鋼柔塔筒吊裝過程中出現晃動的事兒了，還看了一個“塔晃”的視頻橋段，有那么片刻心就不安了：只是立個塔筒就這么晃動，那裝上風機運行起來還不晃倒？這個“渦激振動”究竟是個什么鬼？！

其實，“渦激振動”算不上什么鬼，它與后來風機的運行也沒有什么關系。

舉個例子，把一根蘆葦桿插入水流，水流經過它之后會產生渦旋，葦桿隨之晃動，而且葦桿越高晃動越厲害，這種自然現象就是“渦激振動”。

這是為什么呢？學術點解釋，一定條件下的穩定來流繞過規則物體時，物體兩側會周期性地產生脫離其表面的渦旋，也就是所謂的邊界層脫離，這種流體與物體相互作用的現象被稱作“渦激振動”。換句話說，只要發生邊界層脫離，就可能出現“渦激振動”，只是流體繞流圓柱體這類規則物體時產生的“渦激振動”現象會更明顯。

具體到塔筒上，其實低塔筒也有“渦激振動”，只不過同樣的來流情景下沒有高塔筒明顯而已，但風速條件一旦具備，它肯定會振動給你看的。為什么有經驗的師傅在實施普通塔筒吊裝作業過程中，一旦遇到空塔筒過夜情況，總是將吊車的吊鉤鉤住塔筒，就是避免夜里很長時間內可能的大風和塔筒產生“渦激振動”。

為什么“渦激振動”在高低塔筒上的表現會有那么大反差呢？

原因在于低塔筒頻率高，來流所產生的脈動推力和塔筒產生共振的幾率比較低，所以在一般允許吊裝條件的風速下，這種振動完全可以忽略不計，但高塔筒的情景就不同了，由于塔筒增高而其頻率降低了，同樣來流的脈動推力和高塔筒產生共振的幾率變高，所以高塔筒的“晃動”就惹人眼球了。

善意提醒的是，“渦激共振”的現象僅會出現在機艙風輪沒有安裝的階段，因為在風輪安裝后，就沒有“渦激振動”產生的前提條件了。當然，在吊裝階段消除“渦激共振”并不是問題，國內外早有成熟的解決方案。為讓你別擔心“渦激振動”這件事，介紹幾種消除渦激共振的方案。

圓形塔筒壁在CFD分析中的“渦流激蕩”

根據渦流激振產生的原理，擾亂渦流便可有效抑制塔筒振動。在塔筒壁上加裝擾流器，這就明顯抑制了塔筒頂部的振幅。

加裝擾流裝置后，渦流漩渦因被打亂而消失。

塔筒頂段加裝擾流條，影響了塔筒表面風的流動，抑制了渦流產生。

為防止“渦激振動”，歐洲某知名制造商海上運輸塔筒時加裝了擾流裝置。

擾流條由泡沫制作，質輕易操作，吊裝前在頂段塔筒纏繞，待吊裝完成后，拉動頂部固定繩自然拆除，非常方便。

在機艙內懸掛質量阻尼的方案是行業內解決渦激共振的普遍做法，質量塊可以是沙袋或者金屬塊，下圖為歐洲一種常規的阻尼方案，由多個沙袋組合工作，沙袋質量跟塔架系統整體頻率相關。

下圖為120米鋼柔塔筒所使用的阻尼塊方案，在第五段塔筒的偏航平臺上，通過支撐架將配重塊 (600KG) 懸掛在電纜孔下方。

纜在塔筒吊裝到位后，用纜風繩拉緊塔筒可有效避免渦激共振。在歐洲，纜風繩方案使用較為普遍，比如西門子就是采用纜風繩方案解決渦激共振。下圖為在120米塔筒吊裝過程中使用的纜風繩方案，效果也很不錯。

到此，你不再擔心120米鋼柔塔筒在吊裝過程中的“渦激振動”了吧！再重復一次，“高塔”在吊裝過程中的晃動與風機后來的運行沒有關系。